第六章 电功电能 练习（含解析）
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第六章
电能练习
一．选择题（共18小题）
1．关于安全用电，下列做法中正确的是（ ）
A．用湿布擦拭正在工作的电视机
B．家庭电路中保险丝烧断用铜丝替代
C．用电器的金属外壳可以不接地
D．发现有人触电立即切断电源
2．如图所示是家庭电路的一部分，小红对这个电路的认识中正确的是（ ）
A．灯L1、L2是串联的
B．使用电冰箱时应选择插座C
C．图中两只灯L1、L2与其对应控制开关的连接都是正确的
D．如图中AB之间发生断路，则用试电笔检查插座C的各个插孔，试电笔的氖管都不发光
3．如图某家庭电路，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光。拔出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则（ ）
A．仅在电热壶的C、B两点间发生了断路故障
B．仅在电热壶的C、B两点间发生了短路故障
C．仅在导线AB间发生断路故障
D．因插座有接地线，所以发生了上述故障
4．甲、乙两个电热器的电阻之比为2：3，通电相同时间产生的热量之比为6：1，则通过甲、乙的电流之比为（ ）
A．3：1
B．1：3
C．3：2
D．2：3
5．如图所示，灯L1“3V
3W”、灯L2“3V
1.5W”串联在电路中。若灯丝电阻不变，电源电压3V，开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．L1两端电压是3V
B．两灯消耗的总功率是1W
C．通过L1和L2的电流之比是1：2
D．L1和L2的电阻之比是2：1
6．一照明灯泡规格是“220V
40W”，在灯泡两端加上110V电压，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则该灯泡的实际功率为（ ）
A．10W
B．20W
C．50W
D．40W
7．如图所示，电源电压恒定不变，R为定值电阻，在a、b两接线柱间接上一个标有，“6V
2W”的甲灯泡，闭合开关S后，灯泡恰好正常发光；若在a、b两接线柱间换上一个标有，“6V
3W”的乙灯泡。闭合开关S后，灯泡消耗的电功率（ ）
A．小于3W
B．等于3W
C．大于3W
D．不能确定
8．如图甲所示电路，定值电阻R0与滑动变阻器R1串联。图乙是该滑动变阻器的功率与电流关系的图像（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）。下列判断错误的是（ ）
A．R1的最大阻值为50Ω
B．当电压表示数为8V时，10s内R0消耗的电能是16J
C．电源电压为12V
D．R0的最大功率为2W
9．将规格为“2.5V
0.3A”的小灯泡L1和规格为“3.8V
0.3A”的小灯泡L2串联，接在3V的电源上，下列判断正确的是（ ）
A．L1的电阻大于L2的电阻
B．两只灯泡都正常发光
C．L1的亮度比L2的亮度更小
D．两只灯泡实际功率相等
10．小明家的电熨斗能适应不同衣料的熨烫需要，主要因为调温多档开关的巧妙设计。使用时，转动旋钮即可使电熨斗达到所需低温、中温或高温挡。如图甲所示，是电熨斗的原理电路图，图中两根电热丝电阻均为110Ω。旋转开关可改变1、2、3、4四个接点连接情况，如图中的乙、丙、丁所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．电熨斗低温挡工作时，电路总电阻为55Ω
B．旋转开关连接如图乙时，电熨斗为高温挡
C．旋转开关连接如图丙时，电熨斗为低温挡
D．电熨斗高温挡工作5min消耗的电能为1.32×105J
11．如图甲所示的电路中，电源电压可调，L1、L2的额定电压均为6V，L1、L2的I﹣U图像如图乙所示。闭合开关S，逐步调大电源电压至其中一只灯泡首先正常发光，此时（ ）
A．L1正常发光
B．电源电压为12V
C．L1的电阻为200Ω
D．电路总功率为2.4W
12．灯泡L1和L2相同都标有“220V
100W”（设灯泡L1和L2的电阻不变，电源电压不变），下列说法不正确的是（ ）
A．灯泡L1的电阻是484Ω
B．闭合S，断开S1，灯泡L2两端的电压是110V
C．S和S1都闭合，灯泡L1不能正常发光将被烧坏
D．两灯泡都发光时，整个电路消耗的总功率是50W
13．将一台“220V
100W”的电风扇，一个220V
100W”的充电器，一个“220V
100W”的电饭锅，分别接到220V的电源上，在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）
A．电饭锅
B．充电器
C．电风扇
D．一样多
14．如图所示，灯泡甲、乙均发光，且甲比乙亮，某同学做了如下推论
（1）通过甲灯的电流比乙灯大
（2）甲灯两端电压比乙灯大
（3）甲灯电阻比乙灯大
（4）若将两灯并联，仍然是甲灯比乙灯亮
其中正确的是：（ ）
A．（1）（2）
B．（2）（3）
C．（3）（4）
D．（1）（4）
15．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
C．将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
D．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
16．“模拟调光灯”的电路如图甲，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器（20Ω
1A），灯泡L标有“2.5V
1.25W”、调节滑动变阻器测得多组数据，作出U﹣I图线如图乙，下列判断正确的是（ ）
A．随着电压的增加，小灯泡的电阻减小
B．灯泡正常发光时，电路的总功率是2.25W
C．电路中最小电流是0.18A
D．灯泡正常发光时，滑动变阻器接入阻值是10Ω
17．如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两端点），闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W；当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，R2消耗的电功率为1.8W，则当滑片P从a移到b的过程中（ ）
A．电流表示数变化了0.4A
B．电压表示数变化了10V
C．R2消耗的电功率变化了6W
D．电路消耗的总功率变化了8W
18．如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡标有“6V
3W”。闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电压表示数变化了2V，电流表示数变化了0.1A，此时滑动变阻器的功率为P2，且P2＝1.2P1，在保证电路安全的情况下，此过程中（ ）
A．电路的最大总功率为6W
B．电压表示数变化的范围是4V～6V
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为最大值的三分之二
D．灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为4W
二．填空题（共10小题）
19．如图所示，扫地机器人自动清洁做到清扫抛拖一步到位，彻底替代了人的卫生打扫问题。扫地机器人电动机额定电压为12V，正常工作时通过线圈的电流为0.5A，若此电动机线圈的电阻为4Ω，那么这台电动机正常工作1min，线圈产生的热量是
J，电动机消耗的电能是
J。
20．小齐家坡近购买了一辆电动汽车，为了测量电动汽车充电器的功率，晚上11点整，他关闭了家中其他用电器，使用充电器对电动汽车进行充电，同时记下了开始充电时电能表的读数，小齐于翌日早晨发现正好8点完成充电，此时，电能表如图所示，不考虑能量损失，电动汽车充满一次电获得的能量为
kW?h，该汽车充电器的电功率为
W。
21．如图甲所示，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中的线段AB表示，当P位于a端时，R1的电功率为
W。
22．如图所示是某电水壶的内部电路图，R1＝22Ω，R2＝198Ω，其中R1为电热丝；R2为限流电阻，S1是温控开关，电水壶处于加热状态时，开关S2
（选填“闭合”或“断开”），通过电热丝的电流10A。电水壶处于保温状态时，R1正常工作5min产生的热量为
。
23．如图所示的电路中，电源电压都相同，灯泡L1、L2的规格分别为“3V
1.5W”和“4V
2W”。闭合开关S后，两灯都正常发光，其中灯
较亮，滑动变阻器
接入电路的电阻较大，甲、乙两电路的总功率之比P甲：P乙＝
。
24．如图所示，电源电压为9V，小灯泡标有“3V
1.5W”（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器标有“30Ω
1A”，电流表量程为0～0.6A，在保证电路安全工作的前提下，电路中的最大电流为
A，电路消耗的最大功率为
W，滑动变阻器两端的最大电压为
V。
25．将分别标有“6V
3W”和“3V
3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为6V的电源两端，则
（选填“甲”或“乙”）灯更亮；若将两灯并联接在电压可调的电源上，为保证其中一盏灯正常发光，另一盏灯不被烧毁，则此时两灯总功率为
W。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
26．如图电路中，电源电压不变，变阻器最大阻值R2＝20Ω，闭合开关S，在移动变阻器滑片P的过程中，电流表的最小示数为0.3A，而电压表V1的最大示数与最小示数之比为5：3，则R1的最大电功率为
W。
27．如图是电热饮水机电路原理图，已知R1＝100Ω，R2＝20Ω，当开关S1、S2闭合时，饮水机处于
状态（填“保温”或“加热”），饮水机的保温功率与加热功率之比为
。
28．如图所示，电源两端的电压不变，闭合开关，当“6V
6W”小灯泡正常发光时（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器的电阻为R1，电功率为P1，移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡的电功率为1.5W时，滑动变阻器的电阻为R2，电功率为P2，则P1
（选填“＞”“＝”或“＜”）2P2，R2＝
。
三．实验探究题（共2小题）
29．家庭电路中，当电路发生故障时，电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡），放在保险丝位置上，并且断开保险丝，来检查家庭电路中每个支路的情况，如图所示，当S闭合时，再逐一闭合S1、S2、S3（每次只闭合其中的一个开关）时，可能出现下列几种现象，请你根据所提供的现象判断电路的状况（选填：“短路”、“断路”或“正常”）：
（1）L0不亮，说明该支路
。
（2）L0正常发光，说明该支路
。
（3）L0发光呈暗红色，说明该支路
。
（4）家庭电路中所有用电器都工作时，总电阻
（填最大或最小）。
30．小科做“测量小灯泡电功率“的实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电压表、电流表、开关各一个、规格分别为A（10Ω
1A）、B（50Ω
0.5A）的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）本实验应该选择规格为
（选填“A”或“B”）的滑动变阻器；
（2）用笔画线化替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑时电压表变小）；
（3）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数；移动滑片，发现除了电流表示数改变外，其余均无变化。经检查，电压表完好，则故障可能是
。
排除故障后，小明调节滑动变阻器的滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是
W；
（4）小南设计了如图丙所示的电路也完成了该实验，请完成下列填空（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大电阻为R0），
①只闭合开关S、S1，调节R2，使电压表的示数为2.5V。
②接着只闭合开关S、S2，调节
使电压表的示数为
V。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电表的示数为U1，再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2.则小灯泡额定功率的表达式P额＝
（用U额、R0、U1、U2表示）。
四．计算题（共4小题）
31．图甲中的小灯泡标有“2.7V
0.3A”字样，定值电阻R1＝10Ω．R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成，总长度为35cm，其中一段是铜导体，其电阻可忽略不计，另两段导体的阻值与自身长度成正比，P是与R2接触良好并能移动的滑动触头。
（1）小灯泡正常发光时电阻多大？
（2）若只闭合S、S1时，电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示。当x＝15cm时，电路消耗的总功率多大？
（3）若只闭合S与S2，为确保灯丝不被烧坏，滑片P向左移动距离x的变化范围？
32．如图所示，甲是电压力锅，乙是其内部电路的简化图，由温控开关（电阻不计）自动控制加热和保温，先要按下温控开关按钮：到达设定温度后，按钮会自动弹起，电热丝R1和R2的阻值不随温度变化。说明书中的主要信息如表所示。
额定电压
220V
额定加热功率
1210W
额定保温功率
88W
频率
50Hz
容积
5L
（1）求电阻R1和R2的阻值；
（2）求正常工作保温状态时R1的功率；
（3）某次使用压力锅时，10min的加热工作时间内，电路中标有“2000r/kW?h”字样的电能表转盘转了100转，请通过计算说明此时电压力锅是否正常工作。
33．如图所示，图甲是“10V
10W”的灯泡L和电阻R1的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，滑动变阻器上标有“20Ω
2.5A”字样，电源电压恒定。
（1）只闭合开关S1，滑片P位于a端，此时电流表的示数为0.5A。求电源电压。
（2）仍只闭合开关S1，调节滑片P，使灯泡L恰能正常发光，则变阻器R2连入值多少？
（3）同时闭合开关S1和S2，要使整个电路在正常工作状态下消耗的总功率为最大，则此时滑动变阻器连入值应为多少？电路的这个最大功率值是多少？
34．如图甲所示电路，电源电压为24V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，灯泡上标有“12V
6W”的字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。闭合开关S和S1且断开S2时，滑动滑动变阻器的滑片P，电路中的电流I与其接入电路的电阻R的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时，定值电阻R0的功率变化了2.7W（灯泡L的电阻保持不变）。求：
（1）灯泡L的电阻值；
（2）闭合S和S2，断开S1时.在保证电路安全的情况下，滑片P滑动时滑动变阻器的电阻的调节范围；
（3）闭合开关S和S1，断开S2时，在保证电路安全的情况下，当R0的功率最小时，在10min内滑动变阻器消耗的电能为多少J。
参考答案与试题解析
一．选择题（共18小题）
1．关于安全用电，下列做法中正确的是（ ）
A．用湿布擦拭正在工作的电视机
B．家庭电路中保险丝烧断用铜丝替代
C．用电器的金属外壳可以不接地
D．发现有人触电立即切断电源
【解答】解：A、生活用水是导体，用湿抹布擦带电的用电器时，可能会因湿抹布导电而发生触电事故，故A不正确；
B、铜丝的电阻小、熔点高，在电流过大时，产生的热量不容易达到熔点，因此不会熔断，起不到保险的作用，故B不正确。
C、电器金属外壳未接地，漏电时容易发生触电事故，故C不正确；
D、发现有人触电应先断开电源再救人，故D正确。
故选：D。
2．如图所示是家庭电路的一部分，小红对这个电路的认识中正确的是（ ）
A．灯L1、L2是串联的
B．使用电冰箱时应选择插座C
C．图中两只灯L1、L2与其对应控制开关的连接都是正确的
D．如图中AB之间发生断路，则用试电笔检查插座C的各个插孔，试电笔的氖管都不发光
【解答】解：
A、由图可知，灯L1、L2是并联的，故A错误；
B、使用电冰箱时应选择三孔插座C，能将电冰箱的金属外壳与大地接通，避免因意外漏电对人身产生伤害，故B正确；
C、为了保证用电安全，开关应接在火线和灯泡之间；而图中开关接在零线和灯泡之间，所以是错误接法，故C错误；
D、如图中AB之间发生断路，C插座的电路连接正常，试电笔接触C插座的右孔时，氖管会发光，故D错误；
故选：B。
3．如图某家庭电路，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光。拔出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则（ ）
A．仅在电热壶的C、B两点间发生了断路故障
B．仅在电热壶的C、B两点间发生了短路故障
C．仅在导线AB间发生断路故障
D．因插座有接地线，所以发生了上述故障
【解答】解：
A、若电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障，灯仍然可以正常发光，电热壶一开始就应该无法工作，而不是电饭煲的插头插入三孔插座后才停止工作，与题意不相符，故A错误；
B、若是电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障，则保险丝会熔断或空开跳闸，所有用电器都不工作，故B错误；
C、只有导线AB断路，灯仍然可以正常发光，电热壶不能正常工作，同时试电笔插入插座的左、右插孔，此时左孔通过电热壶与火线相连，氖管均能发光，故C正确；
D、因插座用导线接地，没有影响火线与零线，故D错误。
故选：C。
4．甲、乙两个电热器的电阻之比为2：3，通电相同时间产生的热量之比为6：1，则通过甲、乙的电流之比为（ ）
A．3：1
B．1：3
C．3：2
D．2：3
【解答】解：由题意可知，R甲：R乙＝2：3，t甲：t乙＝1：1，Q甲：Q乙＝6：1，
由Q＝I2Rt可得，通过甲、乙的电流之比：
＝＝＝＝。
故选：A。
5．如图所示，灯L1“3V
3W”、灯L2“3V
1.5W”串联在电路中。若灯丝电阻不变，电源电压3V，开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．L1两端电压是3V
B．两灯消耗的总功率是1W
C．通过L1和L2的电流之比是1：2
D．L1和L2的电阻之比是2：1
【解答】解：由电路图可知，开关S闭合后，两灯泡串联。
AD.由P＝UI＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R1＝＝＝3Ω，R1＝＝＝6Ω，
则L1和L2的电阻之比R1：R2＝3Ω：6Ω＝1：2，故A错误；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流I＝＝＝＝A，
L1两端电压U1＝IR1＝A×3Ω＝1V，故A错误；
B.两灯消耗的总功率P＝UI＝3V×A＝1W，故B正确；
C.因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过L1和L2的电流之比是1：1，故C错误。
故选：B。
6．一照明灯泡规格是“220V
40W”，在灯泡两端加上110V电压，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则该灯泡的实际功率为（ ）
A．10W
B．20W
C．50W
D．40W
【解答】解：已知灯泡的额定电压是220V，额定功率是40W，
由P＝可得灯泡的电阻：
R＝＝＝1210Ω；
在灯泡两端加上110V电压时，灯泡的实际功率：
P＝＝＝10W。
故选：A。
7．如图所示，电源电压恒定不变，R为定值电阻，在a、b两接线柱间接上一个标有，“6V
2W”的甲灯泡，闭合开关S后，灯泡恰好正常发光；若在a、b两接线柱间换上一个标有，“6V
3W”的乙灯泡。闭合开关S后，灯泡消耗的电功率（ ）
A．小于3W
B．等于3W
C．大于3W
D．不能确定
【解答】解：根据P＝的变形公式R＝可知，当电压相同时，电功率越大，电阻越小；
所以“6V
3W”的灯泡电阻比“6V
2W”灯泡电阻小；
把乙灯泡接入电路后，灯泡电阻变小，定值电阻阻值不变，
灯泡分压变小，灯泡两端的电压小于6V，
灯泡两端电压小于其额定电压，灯泡的实际功率小于额定功率3W。
故选：A。
8．如图甲所示电路，定值电阻R0与滑动变阻器R1串联。图乙是该滑动变阻器的功率与电流关系的图像（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）。下列判断错误的是（ ）
A．R1的最大阻值为50Ω
B．当电压表示数为8V时，10s内R0消耗的电能是16J
C．电源电压为12V
D．R0的最大功率为2W
【解答】解：由电路图可知，闭合开关后，定值电阻R0与滑动变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
A.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图像可知，电路中的最小电流I＝0.2A，此时R1的电功率P1＝2W，
由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：R1＝＝＝50Ω，故A正确；
BC.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：U＝IR总＝I（R1+R0）＝0.2A×（50Ω+R0）﹣﹣﹣﹣①
由图像可知，电路中的电流I′＝0.4A时，R1的电功率P1′＝3.2W，
此时滑动变阻器两端的电压：U1＝＝＝8V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：U＝U1+I′R0＝8V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R0＝10Ω，U＝12V，故C正确；
当电压表示数为8V时，10s内R0消耗的电能：W0＝U0I′t＝（I′）2R0t＝（0.4A）2×10Ω×10s＝16J，故B正确；
D.当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为R0的简单电路，此时R0的功率最大，
则P0大＝＝＝14.4W，故D错误。
故选：D。
9．将规格为“2.5V
0.3A”的小灯泡L1和规格为“3.8V
0.3A”的小灯泡L2串联，接在3V的电源上，下列判断正确的是（ ）
A．L1的电阻大于L2的电阻
B．两只灯泡都正常发光
C．L1的亮度比L2的亮度更小
D．两只灯泡实际功率相等
【解答】解：（1）由两灯的铭牌可知，两灯的额定电流相同，灯泡L2的额定电压较大，根据R＝可知：R1＜R2，故A错误；
因为串联电路中电流处处相等，由P＝I2R可知，灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率，故C正确、D错误；
（2）已知小灯泡L1的额定电压为2.5V
0.3A，
则该灯泡的电阻：R1＝＝≈8.3Ω，
小灯泡L2的额定电压为3.8V
0.3A，
则该灯泡的电阻：R2＝＝≈12.7Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻为：R＝R1+R2＝8.3Ω+12.7Ω＝21Ω，
将两灯泡串联接在3V的电源上，则通过电路的电流为：I＝＝≈0.14A，可知，两只灯泡都没有在额定电流下工作，所以都不能正常发光，故B错误。
故选：C。
10．小明家的电熨斗能适应不同衣料的熨烫需要，主要因为调温多档开关的巧妙设计。使用时，转动旋钮即可使电熨斗达到所需低温、中温或高温挡。如图甲所示，是电熨斗的原理电路图，图中两根电热丝电阻均为110Ω。旋转开关可改变1、2、3、4四个接点连接情况，如图中的乙、丙、丁所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．电熨斗低温挡工作时，电路总电阻为55Ω
B．旋转开关连接如图乙时，电熨斗为高温挡
C．旋转开关连接如图丙时，电熨斗为低温挡
D．电熨斗高温挡工作5min消耗的电能为1.32×105J
【解答】解：ABD、由图可知：乙图是两电阻丝并联，并联电路总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和，此时电路的总电阻为：R1＝＝＝＝55Ω，此时电路的电阻最小，根据电功率的公式P＝可知，此时的总功率最大，是高温挡，故A错误，B正确；
高温挡工作5min消耗的电能为：W＝Q＝Pt＝×t＝×5×60s＝2.64×105J，故D错误；
C、由丙图可知：电路是只将右侧的一个电阻丝接入电路，电路的总电阻为R＝110Ω；此时电路的电阻大小居中，根据电功率的公式P＝可知，此时的总功率大小居中，是中温挡；
由丁图可知：此时电路是两电阻丝串联，电路的总电阻为R2＝R+R＝220Ω，此时电路的电阻最大，根据电功率的公式P＝可知，此时的总功率最小，是低温挡；
故C错误；
故选：B。
11．如图甲所示的电路中，电源电压可调，L1、L2的额定电压均为6V，L1、L2的I﹣U图像如图乙所示。闭合开关S，逐步调大电源电压至其中一只灯泡首先正常发光，此时（ ）
A．L1正常发光
B．电源电压为12V
C．L1的电阻为200Ω
D．电路总功率为2.4W
【解答】解：A、由图乙可知，两灯泡两端的电压为6V时，通过两灯泡的电流I1＝0.6A、I2＝0.3A，
由电路图可知，两灯泡串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中允许通过的最大电流I＝I2＝0.3A，则L2正常发光，故A错误；
B、由图乙可知，L1两端的电压U1′＝2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U＝U1′+U2＝2V+6V＝8V，故B错误；
C、由欧姆定律可得L1的电阻：
R1＝＝≈6.7Ω，故C错误；
D、电路的总功率：
P＝UI＝8V×0.3A＝2.4W，故D正确。
故选：D。
12．灯泡L1和L2相同都标有“220V
100W”（设灯泡L1和L2的电阻不变，电源电压不变），下列说法不正确的是（ ）
A．灯泡L1的电阻是484Ω
B．闭合S，断开S1，灯泡L2两端的电压是110V
C．S和S1都闭合，灯泡L1不能正常发光将被烧坏
D．两灯泡都发光时，整个电路消耗的总功率是50W
【解答】解：A、根据P＝可得，灯泡L1的电阻：R1＝＝＝484Ω，故A正确；
B、闭合S，断开S1时，两灯泡串联，因为L1和L2都标有“220V
100W”，
所以两灯泡的电阻相等，均为484Ω，
因串联电路中各处的电流相等，所以由U＝IR可知，两灯泡分得的电压相等，
则此时L1两端的电压：
U2＝U＝×220V＝110V，故B正确；
C、S和S1都闭合，电路为灯泡L1的简单电路，灯泡两端的实际电压等于额定电压，灯泡能正常发光，故C错误；
D、两灯泡都亮时两灯泡串联，
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以此时电路消耗的总功率：
P总＝＝＝50W，故D正确。
故选：C。
13．将一台“220V
100W”的电风扇，一个220V
100W”的充电器，一个“220V
100W”的电饭锅，分别接到220V的电源上，在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）
A．电饭锅
B．充电器
C．电风扇
D．一样多
【解答】解：因为电源电压：U＝220V，则三种用电器的实际功率：P＝P额＝100W；
由W＝Pt可知，在相等时间t内，三种用电器消耗的电能相同；
充电器将大部分电能转化为化学能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电饭锅将电能全部转化为内能。
则产生热量最多的是电饭锅。
故选：A。
14．如图所示，灯泡甲、乙均发光，且甲比乙亮，某同学做了如下推论
（1）通过甲灯的电流比乙灯大
（2）甲灯两端电压比乙灯大
（3）甲灯电阻比乙灯大
（4）若将两灯并联，仍然是甲灯比乙灯亮
其中正确的是：（ ）
A．（1）（2）
B．（2）（3）
C．（3）（4）
D．（1）（4）
【解答】解：
（1）由图可知，两灯泡串联，由串联电路的电流特点可知，通过它们的电流相等，故（1）错误；
（2）（3）两灯均发光，且甲灯比乙灯亮，说明甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，且通过它们的电流相等，由P＝I2R可知，甲灯泡的电阻大于乙灯泡的电阻，
由U＝IR可知，甲灯两端电压比乙灯大，故（2）（3）正确；
（4）若将两灯并联，则两灯泡的电压相同，且乙灯泡的电阻较小，由P＝可知，乙灯的实际功率大，则乙灯比甲灯亮，故（4）错误。
故选：B。
15．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
C．将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
D．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
【解答】解：A、当两灯都正常发光时，它们的实际功率都等于各自的额定功率，分别为25W和100W，但由于不清楚各自的工作时间，故无法确定谁消耗的电能多。故A错误；
BD、根据额定电压和额定功率，由P＝可得，甲乙两灯的正常工作的电阻。
R甲＝＝＝1936Ω，
R乙＝＝＝484Ω，
由此可知，两灯均正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻，
当甲乙两灯串联时，根据P＝I2R知，电流相同，甲电阻越大，甲实际功率越大，甲电灯越亮，故B正确、D错误；
C、由乙灯铭牌上的字样可知，当乙灯接入220V电路中正常工作，其额定功率为100W．根据P＝可知，在电阻不变的情况下，功率与电压的平方成正比，当电压变为110V，即为额定电压的，则实际功率就是额定功率的，所以此时的实际功率为：P乙实＝＝＝25W，故C错误。
故选：B。
16．“模拟调光灯”的电路如图甲，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器（20Ω
1A），灯泡L标有“2.5V
1.25W”、调节滑动变阻器测得多组数据，作出U﹣I图线如图乙，下列判断正确的是（ ）
A．随着电压的增加，小灯泡的电阻减小
B．灯泡正常发光时，电路的总功率是2.25W
C．电路中最小电流是0.18A
D．灯泡正常发光时，滑动变阻器接入阻值是10Ω
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
A.由图乙可知，随着电压的增大，通过灯泡的电流增大，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变大，灯丝的温度升高，
由灯泡的电阻随温度的升高而增大可知，灯泡的电阻变大，故A错误；
B.灯泡正常发光时其两端的电压为2.5V，由图乙可知，通过灯泡的电流即电路中的电流I＝IL＝0.5A，
则电路的总功率P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W，故B正确；
C.由I＝可得，灯泡正常发光时的电阻RL＝＝＝5Ω，
因滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流越小，灯泡的实际功率越小，温度越大，其阻值越小，
所以，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的最小电流I小＝＞＝＝0.18A，故C错误；
D.由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压UR＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，
则滑动变阻器接入电路中的电阻R＝＝＝4Ω，故D错误。
故选：B。
17．如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两端点），闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W；当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，R2消耗的电功率为1.8W，则当滑片P从a移到b的过程中（ ）
A．电流表示数变化了0.4A
B．电压表示数变化了10V
C．R2消耗的电功率变化了6W
D．电路消耗的总功率变化了8W
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）因当滑片P在某一端点时电流表示数为0.1A，当滑片P移动至某一位置时电流表示数为0.3A，
所以，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.1A（电路中的最小电流），即滑片位于b端时的电流，
由P＝UI可得，此时滑动变阻器两端的电压：U2＝＝＝10V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：U＝I1R1+U2＝0.1A×R1+10V﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P移动至某一位置时，滑动变阻器两端的电压：U2′＝＝＝6V，
则电源的电压：U＝I2R1+U2′＝0.3A×R1+6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R1＝20Ω，U＝12V；
（2）当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，电路消耗的总功率最大，电压表的示数为零，
则电路中的最大电流：I3＝＝＝0.6A，电路消耗的最大总功率：P大＝UI3＝12V×0.6A＝7.2W，
当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路消耗的总功率最小，电压表的示数最大，
此时电路中的电流：I1＝0.1A，电路消耗的最小总功率：P小＝UI1＝12V×0.1A＝1.2W，电压表的示数：U2＝10V，
则当滑片P从a移到b的过程中：
电流表示数变化了△I＝I3﹣I1＝0.6A﹣0.1A＝0.5A，故A错误；
电压表示数变化了△U2＝U2＝10V，故B正确；
电路消耗的总功率变化了△P＝P大﹣P小＝7.2W﹣1.2W＝6W，故D错误；
（3）当电路中的电流为I时，滑动变阻器两端的电压U2′＝U﹣IR1＝12V﹣I×20Ω，
则滑动变阻器的电功率：
P2＝U2′I＝（12V﹣I×20Ω）I＝20（0.6V×I﹣I2×1Ω）＝20（0.6V×I﹣I2×1Ω﹣0.09W+0.09W）＝1.8W﹣（I﹣0.3A）2×20Ω，
当I＝0.3A时，滑动变阻器的最大功率P2大＝1.8W，
当滑片位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率为0W，
所以，当滑片P从a移到b的过程中，R2消耗的电功率变化了△P2＝P2大＝1.8W，故C错误。
故选：B。
18．如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡标有“6V
3W”。闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电压表示数变化了2V，电流表示数变化了0.1A，此时滑动变阻器的功率为P2，且P2＝1.2P1，在保证电路安全的情况下，此过程中（ ）
A．电路的最大总功率为6W
B．电压表示数变化的范围是4V～6V
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为最大值的三分之二
D．灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为4W
【解答】解：当滑动变阻器滑片P位于某一位置时，小灯泡正常发光，小灯泡此时两端的电压等于额定电压，大小为
6V，
由P＝UI可得通过的电流：
I1＝＝＝0.5A；
设电源电压为U，根据串联电路的电压特点可知：滑动变阻器两端的电压U1＝U﹣UL＝U﹣6V，
则滑动变阻器的电功率P1＝U1I1＝（U﹣6V）×0.5A；
当滑动变阻器滑片P位于某一端点时，电压表示数变化了2V，小灯泡两端电压也变化了2V，小灯泡不损坏，小灯泡此时的电压应低于额定电压，即为：UL′＝U额﹣2V＝6V﹣2V＝4V（若是8V，将被烧坏），电压表示数是增大了2V，滑动变阻器两端的电压增大了2V，则U2＝U1+2V＝U﹣6V+2V＝U﹣4V，
所以滑片位于右端点，电流变小且变化了
0.1A，即此时电路中的电流为：I2＝I1﹣0.1A＝0.5A﹣0.1A＝0.4A，
此时滑动变阻器的电功率：P2＝U2I2＝（U﹣4V）×0.4A；
因为P2＝1.2P1，
所以可得：
（U﹣4V）×0.4A＝1.2×（U﹣6V）×0.5A，
解得电源电压：
U＝10V，
将电源电压分别代入题目中的两种情况：
当滑动变阻器滑片P位于某一位置时，滑动变阻器两端的电压为：U1＝U﹣UL＝10V﹣6V＝4V，则根据欧姆定律可得滑动变阻器连入的电阻：R1＝＝＝8Ω；
当滑动变阻器滑片P位于某一端点（右端点）时，滑动变阻器两端的电压为：U2＝U1+2V＝U﹣6V+2V＝U﹣4V＝10V﹣4V＝6V，
滑动变阻器连入的电阻：R2＝＝＝15Ω，即滑动变阻器的最大阻值为15Ω；
A、在保证电路安全的情况下，灯正常发光，最大电流I最大＝IL＝0.5A，电路的最大总功率：
P最大＝UI最大＝10V×0.5A＝5W，故A错误；
B、灯正常发光时，电压表的示数最小为4V，滑动变阻器滑片处于最右端时，电压表示数最大为6V，则电压表示数变化的范围是4V～6V，故B正确；
C、滑动变阻器的最大阻值为15Ω；小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值R1＝8Ω，则：＝＝，
即：小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为最大值的十五分之八，故C错误；
D、灯正常发光时，电路中电流最大，则滑动变阻器的功率：P1＝U1I最大＝4V×0.5A＝2W，故D错误。
故选：B。
二．填空题（共10小题）
19．如图所示，扫地机器人自动清洁做到清扫抛拖一步到位，彻底替代了人的卫生打扫问题。扫地机器人电动机额定电压为12V，正常工作时通过线圈的电流为0.5A，若此电动机线圈的电阻为4Ω，那么这台电动机正常工作1min，线圈产生的热量是 600 J，电动机消耗的电能是 360 J。
【解答】解：这台电动机正常工作1min，线圈产生的热量：
Q＝I2Rt＝（0.5A）2×4Ω×60s＝60J，
电动机所做的总功：
W＝UIt＝12V×0.5A×60s＝360J。
故答案为：60；360。
20．小齐家坡近购买了一辆电动汽车，为了测量电动汽车充电器的功率，晚上11点整，他关闭了家中其他用电器，使用充电器对电动汽车进行充电，同时记下了开始充电时电能表的读数，小齐于翌日早晨发现正好8点完成充电，此时，电能表如图所示，不考虑能量损失，电动汽车充满一次电获得的能量为 18 kW?h，该汽车充电器的电功率为 2000 W。
【解答】解：（1）由图知，电能表前后示数：W1＝351.5kW?h、W2＝369.5kW?h，
电动汽车充满一次电获得的能量：
W＝W2﹣W1＝369.5kW?h﹣351.5kW?h＝18kW?h；
（2）充电时间t＝1h+8h＝9h，
该汽车充电器的电功率：
P＝＝＝2kW＝2000W。
故答案为：18；2000。
21．如图甲所示，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中的线段AB表示，当P位于a端时，R1的电功率为 0.4 W。
【解答】解：由电路图可知，当闭合开关S，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器滑片P位于b端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.6A，
由I＝可得，电源的电压U＝I大R1＝0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器滑片P位于a端时，接入电路中的电阻最大，此时电压表的示数最大，电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，电压表的示数U2＝4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压U＝I小R1+U2＝0.2A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R1＝10Ω，U＝6V；
当P位于a端时，R1的电功率P1＝I小2R1＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W。
故答案为：0.4。
22．如图所示是某电水壶的内部电路图，R1＝22Ω，R2＝198Ω，其中R1为电热丝；R2为限流电阻，S1是温控开关，电水壶处于加热状态时，开关S2 闭合 （选填“闭合”或“断开”），通过电热丝的电流10A。电水壶处于保温状态时，R1正常工作5min产生的热量为 6600J 。
【解答】解：（1）电水壶器处于加热状态时，R1的电功率最大，由P＝UI＝I2R可知，电路中的电流最大，由I＝可知，电路中的电阻最小；
结合电路图可知，开关S1、S2、S3均闭合时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，R1的功率最大，电热水壶处于加热状态。
（2）当开关S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，R1的电功率最小，电热水壶处于保温状态，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时电路中的电流：I′＝＝＝1A，
R1正常工作5min产生的热量：Q＝（I′）2R1t＝（1A）2×22Ω×5×60s＝6600J。
故答案为：闭合；6600J。
23．如图所示的电路中，电源电压都相同，灯泡L1、L2的规格分别为“3V
1.5W”和“4V
2W”。闭合开关S后，两灯都正常发光，其中灯 L2 较亮，滑动变阻器 R1 接入电路的电阻较大，甲、乙两电路的总功率之比P甲：P乙＝ 1：1 。
【解答】解：（1）灯泡L1、L2规格分别为“3V
1.5W”和“4V
2W”，闭合开关S后，两灯都正常发光，小灯泡的实际电压等于它们的额定电压，实际功率等于其额定功率，因为P1额＜P2额，所以P1实＜P2实，即灯L2较亮；
（2）根据P＝UI知，
两灯泡的额定电流分别为：
I1额＝＝＝0.5A，I2额＝＝＝0.5A，
因为电源电压相同，L1两端的实际电压小于L2两端的实际电压，
根据串联电路电压的规律知，
甲图滑动变阻器两端的电压大于乙图滑动变阻器两端的电压，且两电路的电流相等，根据R＝知甲图滑动变阻器R1接入电路的电阻较大；
（3）甲、乙两电路的总功率之比P甲：P乙＝UI1额：UI2额＝I1额：I2额＝0.5A：0.5A＝1：1。
故答案为：L2；R1；1：1。
24．如图所示，电源电压为9V，小灯泡标有“3V
1.5W”（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器标有“30Ω
1A”，电流表量程为0～0.6A，在保证电路安全工作的前提下，电路中的最大电流为 0.5 A，电路消耗的最大功率为 4.5 W，滑动变阻器两端的最大电压为 7.5 V。
【解答】解：（1）由P＝UI可得，灯泡的额定电流：
IL额＝＝＝0.5A；
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流为I大＝IL额＝0.5A，
则电路消耗的最大功率：
P大＝UI大＝9V×0.5A＝4.5W；
（2）由I＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝6Ω，
滑动变阻器连入电路的电阻最大时，其分担的电压最大，
根据串联电路的分压规律可知：＝，
即：＝，
解得：U滑＝7.5V。
故答案为：0.5；4.5；7.5。
25．将分别标有“6V
3W”和“3V
3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为6V的电源两端，则 甲 （选填“甲”或“乙”）灯更亮；若将两灯并联接在电压可调的电源上，为保证其中一盏灯正常发光，另一盏灯不被烧毁，则此时两灯总功率为 3.75 W。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
【解答】解：由P＝可得，两灯的电阻分别为：
R甲＝＝12Ω，R乙＝＝3Ω，
两个灯泡串联时，串联电路各处电流都相等，由P＝UI的变形公式P＝I2R可知，因为R甲＞R乙，所以P乙＜P甲，故甲灯泡更亮；
两个灯泡并联时，电路电压应选择两个灯泡中电压较小的，所以乙灯泡正常发光，电路电压为U并＝3V，则乙灯泡的实际功率为P乙′＝P额乙＝3W，
甲灯泡的实际功率为＝，
此时两灯总功率为P＝P甲′+P乙′＝3W+0.75W＝3.75W。
故答案为：甲；3.75W。
26．如图电路中，电源电压不变，变阻器最大阻值R2＝20Ω，闭合开关S，在移动变阻器滑片P的过程中，电流表的最小示数为0.3A，而电压表V1的最大示数与最小示数之比为5：3，则R1的最大电功率为 7.5 W。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）因R1为定值电阻，且电压表V1的最大示数与最小示数之比为5：3，
所以，由I＝可得：＝＝＝，
由电流表的最小示数为0.3A可知，电路中的最大电流：I大＝I小＝×0.3A＝0.5A，
由0.5A＜0.6A可知，滑动变阻器接入电路中的电阻可以为零，
此时电源的电压：U＝I大R1＝0.5A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电压表的示数为3V或15V时，电路中的电流最小，则滑动变阻器接入电路中的电阻分别为：
R2＝＝＝10Ω或R2＝＝＝50Ω，
由变阻器最大阻值R2＝20Ω可知，滑动变阻器可以接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：U＝I小（R1+R2）＝0.3A×（R1+20Ω）﹣﹣﹣②
由①②可得：R1＝30Ω，U＝15V；
（2）当电路中的电流最大时，R1的电功率最大，
则P1大＝UI大＝15V×0.5A＝7.5W。
故答案为：7.5。
27．如图是电热饮水机电路原理图，已知R1＝100Ω，R2＝20Ω，当开关S1、S2闭合时，饮水机处于 加热 状态（填“保温”或“加热”），饮水机的保温功率与加热功率之比为 1：6 。
【解答】解：（1）当开关S1、S2都闭合时电路为R2的简单电路，当S1闭合、S2断开时R1与R2串联，
两电阻串联时总电阻最大，所以当开关S，S1都闭合时，电路中的电阻最小，
由P＝可知，电路中的总功率最大，饮水机处于加热状态；
（2）饮水机处于加热状态时，电路为R2的简单电路，则电路的功率：
P加热＝；
饮水机处于保温状态时，R1与R2串联，电路的功率为：
P保温＝，
所以饮水机的保温功率与加热功率之比：
＝＝＝。
故答案为：加热；1：6。
28．如图所示，电源两端的电压不变，闭合开关，当“6V
6W”小灯泡正常发光时（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器的电阻为R1，电功率为P1，移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡的电功率为1.5W时，滑动变阻器的电阻为R2，电功率为P2，则P1 ＜ （选填“＞”“＝”或“＜”）2P2，R2＝ 2R1+6Ω 。
【解答】解：由P＝UI可得，当小灯泡正常发光时电路中的电流为：
I＝IL＝＝＝1A；
则滑动变阻器的电功率：
P1＝U滑1I＝U滑1×1A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
当小灯泡的电功率为1.5W时，由于忽略温度对灯丝电阻的影响，
此时电路中电流为：
I′＝IL实＝＝＝0.5A；
此时灯泡两端的电压：
UL实＝IL实RL＝0.5A×6Ω＝3V；
所以灯泡两端电压减小量：
△UL＝U额﹣UL实＝6V﹣3V＝3V；
由于电源电压不变，则变阻器两端的电压增加量：
△U滑＝△UL＝3V，
所以，此时变阻器两端的电压：
U滑2＝U滑1+△U滑＝U滑1+3V；
则此时滑动变阻器的电功率：
P2＝U滑2I′＝（U滑1+3V）×0.5A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
所以，2P2＝2×（U滑1+3V）×0.5A＝（U滑1+3V）×1A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
比较①③两式可知，P1＜2P2；
（2）滑动变阻器的电阻：
U滑1＝IR1＝1A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
第二次滑动变阻器的电功率：
P2＝I′2R2＝（0.5A）2×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
②④⑤式结合解得：
R2＝2R1+6Ω。
故答案为：＜；2R1+6Ω。
三．实验探究题（共2小题）
29．家庭电路中，当电路发生故障时，电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡），放在保险丝位置上，并且断开保险丝，来检查家庭电路中每个支路的情况，如图所示，当S闭合时，再逐一闭合S1、S2、S3（每次只闭合其中的一个开关）时，可能出现下列几种现象，请你根据所提供的现象判断电路的状况（选填：“短路”、“断路”或“正常”）：
（1）L0不亮，说明该支路 断路 。
（2）L0正常发光，说明该支路 短路 。
（3）L0发光呈暗红色，说明该支路 正常 。
（4）家庭电路中所有用电器都工作时，总电阻 最小 （填最大或最小）。
【解答】解：
（1）当L0不亮时，说明电路是断路状态。
（2）当L0正常发光时，说明L0得到了220V的电压，则该支路发生了短路。
（3）L0发光呈暗红色时，说明L0与L3是串联的，两个灯分得的电压都小于220V，故不能正常发光，反而说明L3是正常的。
（4）在家庭电路中，所有用电器同时工作时，总电流最大，由R＝可知，此时总电阻最小。
故答案为：（1）断路；（2）短路；（3）正常；（4）最小。
30．小科做“测量小灯泡电功率“的实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电压表、电流表、开关各一个、规格分别为A（10Ω
1A）、B（50Ω
0.5A）的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）本实验应该选择规格为
（选填“A”或“B”）的滑动变阻器；
（2）用笔画线化替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑时电压表变小）；
（3）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数；移动滑片，发现除了电流表示数改变外，其余均无变化。经检查，电压表完好，则故障可能是 小灯泡短路 。
排除故障后，小明调节滑动变阻器的滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W；
（4）小南设计了如图丙所示的电路也完成了该实验，请完成下列填空（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大电阻为R0），
①只闭合开关S、S1，调节R2，使电压表的示数为2.5V。
②接着只闭合开关S、S2，调节 R1 使电压表的示数为 2.5 V。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电表的示数为U1，再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2.则小灯泡额定功率的表达式P额＝ （用U额、R0、U1、U2表示）。
【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电流约为：IL＝＝＝0.25A，
灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值：R＝＝＝14Ω，则滑动变阻器应选B；
（2）电压表并联到灯泡的两端，滑片向左滑动时电压表示数变小，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分担的电压变大，变阻器阻值变答，故应接滑片接右下接线柱，把滑动变阻器与电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，实物电路图如图所示：
（3）正确连接好电路，闭合开关，发电流表有示数，则电路为通路，灯泡不亮，电压表无示数，因电压表完好，故障可能是小灯泡短路；
根据绘制成的图乙所示的I﹣U图像，灯在额定电压下的电流为0.2A，由小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（4）①只闭合小灯泡所在支路，即闭合S、S1，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压，即2.5V；
②利用等效替代的方法，只闭合R1所在支路，即闭合S、S2，通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压，即2.5V，此时R1＝RL；
③将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，
在③中，将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1的电压，
根据串联电路电压的规律和欧姆定律有：＝，解得，R1＝﹣﹣﹣﹣﹣①；
小灯泡额定功率的表达式：P额＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②得：P额＝。
故答案为：（1）B；（2）如图；（3）小灯泡短路；0.5；（4）R1；2.5；。
四．计算题（共4小题）
31．图甲中的小灯泡标有“2.7V
0.3A”字样，定值电阻R1＝10Ω．R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成，总长度为35cm，其中一段是铜导体，其电阻可忽略不计，另两段导体的阻值与自身长度成正比，P是与R2接触良好并能移动的滑动触头。
（1）小灯泡正常发光时电阻多大？
（2）若只闭合S、S1时，电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示。当x＝15cm时，电路消耗的总功率多大？
（3）若只闭合S与S2，为确保灯丝不被烧坏，滑片P向左移动距离x的变化范围？
【解答】解：（1）根据铭牌可知：灯泡的额定电压和额定电流，
根据I＝可得灯泡的电阻为：
RL＝＝＝9Ω；
（2）若只闭合S、S1时，R1与R2串联，由图丙可知当滑片在E处时，只有R1连入电路，电路中的电流最大为I最大＝0.6A，
根据I＝可得：电源电压U＝I最大R1＝0.6×10Ω＝6V；
如图丙所示：当x＝15cm时，I＝0.4A，
电路消耗的电功率：P＝UI＝2.4W；
（3）若只闭合S、S2时，由图像可知当滑片在H点时的电流为0.2A；
R1两端的电压为：U1＝IHR1＝0.2A×10Ω＝2V，
滑片在H点时的电阻为：RH＝＝＝20Ω；
滑片P从H端移到E端时出现拐点，由图像可知：
GH＝15cm，FG＝25cm﹣15cm＝10cm，EF＝35cm﹣25cm＝10cm，
中间一段电流无变化，故FG是铜导线，
由图像可知，当滑片P位于F点时，电路中电流I＝0.4A，则总电阻为
R总′＝＝＝15Ω，
则EF段电阻为
REF＝R总′﹣R1＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
EF导体每1cm的电阻为＝0.5Ω；
GH导体的电阻RGH＝REH﹣REF＝20Ω﹣5Ω＝15Ω；
若只闭合S与S2，灯泡与R2串联，当灯正常发光时灯两端电压为2.7V，
所以滑动变阻器U2＝U﹣UL＝6V﹣2.7V＝3.3V，
滑动变阻器的电阻为：R2＝＝＝11Ω；
而REF＝5Ω，RGH＝15Ω，所以GH段接入电路电阻为11Ω﹣5Ω＝6Ω，未接入电路部分电阻为9Ω，由GH＝15cm、RGH＝15Ω知，GH部分每1cm长电阻为1Ω，所以滑片移动的最大距离为：9Ω×＝9cm，故x≤9cm。
答：（1）小灯泡正常发光时电阻9Ω；
（2）当x＝15cm时，电路消耗的总功率为2.4W；
（3）若只闭合S与S2，为确保灯丝不被烧坏，滑片P向左移动距离x的变化范围是x≤9cm。
32．如图所示，甲是电压力锅，乙是其内部电路的简化图，由温控开关（电阻不计）自动控制加热和保温，先要按下温控开关按钮：到达设定温度后，按钮会自动弹起，电热丝R1和R2的阻值不随温度变化。说明书中的主要信息如表所示。
额定电压
220V
额定加热功率
1210W
额定保温功率
88W
频率
50Hz
容积
5L
（1）求电阻R1和R2的阻值；
（2）求正常工作保温状态时R1的功率；
（3）某次使用压力锅时，10min的加热工作时间内，电路中标有“2000r/kW?h”字样的电能表转盘转了100转，请通过计算说明此时电压力锅是否正常工作。
【解答】解：（1）根据表格信息可知，电路额定电压为220V，额定加热功率为1210W，
当温控开关闭合，电路中只有R1工作，此时电路为加热电路，其额定功率为1210W，
根据P＝可得：电阻R1＝＝＝40Ω；
根据表格信息可知，电路额定保温功率为88W，当温控开关断开，电路中R1和R2的串联，此时电路为保温电路，其额定功率为88W，
根据P＝可得：此时电路的总电阻R总＝＝＝550Ω，
由于串联电路中总电阻等于各用电器电阻之和，
所以R2＝R总﹣R1＝550Ω﹣40Ω＝510Ω；
（2）正常工作保温状态时，电路中R1和R2的串联，根据P＝UI可得：
保温时电路中电流I'＝＝＝0.4A，
P1'＝I'2R1＝（0.4A）2×40Ω＝6.4W；
（3）电路中电能表标有“2000r/kW?h”字样，说明每消耗1kW?h电表转盘要转动2000r，每转动1r所消耗的电能为kW?h，那么电能表转盘转了100转所消耗的电能为W＝100×kW?h＝kW?h，
工作时间t＝10min＝h，
则功率P'＝＝＝0.3kW＝300W＜1210W，
说明没有正常工作。
故答案是：
答：（1）电阻R1和R2的阻值分别为40Ω、510Ω；
（2）正常工作保温状态时R1的功率是6.4W；
（3）此时电压力锅不是正常工作。
33．如图所示，图甲是“10V
10W”的灯泡L和电阻R1的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，滑动变阻器上标有“20Ω
2.5A”字样，电源电压恒定。
（1）只闭合开关S1，滑片P位于a端，此时电流表的示数为0.5A。求电源电压。
（2）仍只闭合开关S1，调节滑片P，使灯泡L恰能正常发光，则变阻器R2连入值多少？
（3）同时闭合开关S1和S2，要使整个电路在正常工作状态下消耗的总功率为最大，则此时滑动变阻器连入值应为多少？电路的这个最大功率值是多少？
【解答】解：（1）只闭合开关S1、滑片P位于a端时，灯泡L与R2的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，
由图甲可知，电流表的示数为0.5A时，灯泡L两端的电压UL＝2V，
由I＝可得，R2两端的电压：U2＝IR2大＝0.5A×20Ω＝10V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：U＝UL+U2＝2V+10V＝12V；
（2）只闭合开关S1时，灯泡L与R2串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡L恰能正常发光，
所以，由图甲可知，通过灯泡的电流为1A，即此时电路中的电流I′＝IL＝1A，
此时滑动变阻器两端的电压：U2＝U﹣UL额＝12V﹣10V＝2V，
则变阻器R2连入值：R2＝＝＝2Ω；
（3）由图甲可知，当R1两端的电压U1＝3V时，通过的电流I1＝0.3A，
R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，
同时闭合开关S1和S2，灯泡L与R1并联后再与R2串联，电流表测干路电流，
调节滑片P使灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，并联部分两端的电压：U并＝UL额＝10V，
此时通过灯泡的电流IL＝1A，通过R1支路的电流I1′＝＝＝1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流I″＝IL+I1′＝1A+1A＝2A，
此时滑动变阻器两端的电压：U2′＝U﹣U并＝12V﹣10V＝2V，
则滑动变阻器接入电路中的电阻：R2′＝＝＝1Ω，
电路的最大功率值：P大＝UI″＝12V×2A＝24W。
答：（1）电源电压为12V；
（2）只闭合开关S1，调节滑片P，使灯泡L恰能正常发光时变阻器R2连入值为2Ω；
（3）同时闭合开关S1和S2，滑动变阻器连入值为1Ω时，电路消耗的总功率最大，最大为24W。
34．如图甲所示电路，电源电压为24V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，灯泡上标有“12V
6W”的字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。闭合开关S和S1且断开S2时，滑动滑动变阻器的滑片P，电路中的电流I与其接入电路的电阻R的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时，定值电阻R0的功率变化了2.7W（灯泡L的电阻保持不变）。求：
（1）灯泡L的电阻值；
（2）闭合S和S2，断开S1时.在保证电路安全的情况下，滑片P滑动时滑动变阻器的电阻的调节范围；
（3）闭合开关S和S1，断开S2时，在保证电路安全的情况下，当R0的功率最小时，在10min内滑动变阻器消耗的电能为多少J。
【解答】解：（1）根据P＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝24Ω；
（2）由图可知，当闭合S和S2，断开S1时，灯泡L与动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
灯泡L正常工作时的电流为IL额＝＝＝0.5A，已知电流表量程为0～0.6A，
则为保证电路安全，电路中电流最大为0.5A，此时滑动变阻器连入阻值最小，
R最小＝R总最大﹣RL＝﹣RL＝﹣24Ω＝24Ω，
已知电压表量程为0～15V，则当电压表示数为15V时，滑动变阻器连入阻值最大，
由串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知：
此时电路中的电流：I最小＝＝＝＝0.375A，
所以根据I＝可得滑动变阻器连入的最大值为：
R最大＝＝40Ω，
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为：24Ω～40Ω；
（3）闭合开关S和S1，断开S2时，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
则滑动变阻器接入电路中的为R1和5R1时，根据电阻的串联特点和欧姆定律可得电路中的电路中的电流分别为：
I1＝，I2＝，
由图乙可知，当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时对应电电流表的示数分别为2IR、IR，
即：I1＝2IR，I2＝IR，则：I1＝2I2，
所以，＝2×，
解得：R0＝3R1；
由于P＝I2R可得定值电阻R0的功率变化量：
△P0＝I12R0﹣I22R0＝（2I2）2R0﹣I22R0＝3I22R0＝3×（）2R0＝3×（）2R0＝，
已知定值电阻R0的功率变化了2.7W，则：
＝2.7W，
解得：R0＝＝＝90Ω；
根据P＝可知当R0两端的电压最小时功率最小，由于电压表量程为0～15V，所以滑动变阻器两端的电压最大为15V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压最小为：
U0最小＝U﹣UR大＝24V﹣15V＝9V，
则电流为I最小′＝＝＝0.1A，
此时滑动变阻器连入电路的电阻R′＝＝＝150Ω＜200Ω，
所以，电路中最小电流为I最小′＝0.1A，
则滑动变阻器消耗的电能W滑＝UR大I最小′t＝15V×0.1A×10×60s＝900J。
答：（1）灯泡L的电阻值为24Ω；
（2）闭合S和S2，断开S1时.在保证电路安全的情况下，滑片P滑动时滑动变阻器的电阻的调节范围为24Ω～40Ω；
（3）闭合开关S和S1，断开S2时，在保证电路安全的情况下，当R0的功率最小时，在10min内滑动变阻器消耗的电能为900J。
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精品试卷·第
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页
（共
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九上
第六章
电能练习
一．选择题（共18小题）
1．关于安全用电，下列做法中正确的是（ ）
A．用湿布擦拭正在工作的电视机
B．家庭电路中保险丝烧断用铜丝替代
C．用电器的金属外壳可以不接地
D．发现有人触电立即切断电源
2．如图所示是家庭电路的一部分，小红对这个电路的认识中正确的是（ ）
A．灯L1、L2是串联的
B．使用电冰箱时应选择插座C
C．图中两只灯L1、L2与其对应控制开关的连接都是正确的
D．如图中AB之间发生断路，则用试电笔检查插座C的各个插孔，试电笔的氖管都不发光
3．如图某家庭电路，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光。拔出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则（ ）
A．仅在电热壶的C、B两点间发生了断路故障
B．仅在电热壶的C、B两点间发生了短路故障
C．仅在导线AB间发生断路故障
D．因插座有接地线，所以发生了上述故障
4．甲、乙两个电热器的电阻之比为2：3，通电相同时间产生的热量之比为6：1，则通过甲、乙的电流之比为（ ）
A．3：1
B．1：3
C．3：2
D．2：3
5．如图所示，灯L1“3V
3W”、灯L2“3V
1.5W”串联在电路中。若灯丝电阻不变，电源电压3V，开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．L1两端电压是3V
B．两灯消耗的总功率是1W
C．通过L1和L2的电流之比是1：2
D．L1和L2的电阻之比是2：1
6．一照明灯泡规格是“220V
40W”，在灯泡两端加上110V电压，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则该灯泡的实际功率为（ ）
A．10W
B．20W
C．50W
D．40W
7．如图所示，电源电压恒定不变，R为定值电阻，在a、b两接线柱间接上一个标有，“6V
2W”的甲灯泡，闭合开关S后，灯泡恰好正常发光；若在a、b两接线柱间换上一个标有，“6V
3W”的乙灯泡。闭合开关S后，灯泡消耗的电功率（ ）
A．小于3W
B．等于3W
C．大于3W
D．不能确定
8．如图甲所示电路，定值电阻R0与滑动变阻器R1串联。图乙是该滑动变阻器的功率与电流关系的图像（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）。下列判断错误的是（ ）
A．R1的最大阻值为50Ω
B．当电压表示数为8V时，10s内R0消耗的电能是16J
C．电源电压为12V
D．R0的最大功率为2W
9．将规格为“2.5V
0.3A”的小灯泡L1和规格为“3.8V
0.3A”的小灯泡L2串联，接在3V的电源上，下列判断正确的是（ ）
A．L1的电阻大于L2的电阻
B．两只灯泡都正常发光
C．L1的亮度比L2的亮度更小
D．两只灯泡实际功率相等
10．小明家的电熨斗能适应不同衣料的熨烫需要，主要因为调温多档开关的巧妙设计。使用时，转动旋钮即可使电熨斗达到所需低温、中温或高温挡。如图甲所示，是电熨斗的原理电路图，图中两根电热丝电阻均为110Ω。旋转开关可改变1、2、3、4四个接点连接情况，如图中的乙、丙、丁所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．电熨斗低温挡工作时，电路总电阻为55Ω
B．旋转开关连接如图乙时，电熨斗为高温挡
C．旋转开关连接如图丙时，电熨斗为低温挡
D．电熨斗高温挡工作5min消耗的电能为1.32×105J
11．如图甲所示的电路中，电源电压可调，L1、L2的额定电压均为6V，L1、L2的I﹣U图像如图乙所示。闭合开关S，逐步调大电源电压至其中一只灯泡首先正常发光，此时（ ）
A．L1正常发光
B．电源电压为12V
C．L1的电阻为200Ω
D．电路总功率为2.4W
12．灯泡L1和L2相同都标有“220V
100W”（设灯泡L1和L2的电阻不变，电源电压不变），下列说法不正确的是（ ）
A．灯泡L1的电阻是484Ω
B．闭合S，断开S1，灯泡L2两端的电压是110V
C．S和S1都闭合，灯泡L1不能正常发光将被烧坏
D．两灯泡都发光时，整个电路消耗的总功率是50W
13．将一台“220V
100W”的电风扇，一个220V
100W”的充电器，一个“220V
100W”的电饭锅，分别接到220V的电源上，在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）
A．电饭锅
B．充电器
C．电风扇
D．一样多
14．如图所示，灯泡甲、乙均发光，且甲比乙亮，某同学做了如下推论
（1）通过甲灯的电流比乙灯大
（2）甲灯两端电压比乙灯大
（3）甲灯电阻比乙灯大
（4）若将两灯并联，仍然是甲灯比乙灯亮
其中正确的是：（ ）
A．（1）（2）
B．（2）（3）
C．（3）（4）
D．（1）（4）
15．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
C．将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
D．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
16．“模拟调光灯”的电路如图甲，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器（20Ω
1A），灯泡L标有“2.5V
1.25W”、调节滑动变阻器测得多组数据，作出U﹣I图线如图乙，下列判断正确的是（ ）
A．随着电压的增加，小灯泡的电阻减小
B．灯泡正常发光时，电路的总功率是2.25W
C．电路中最小电流是0.18A
D．灯泡正常发光时，滑动变阻器接入阻值是10Ω
17．如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两端点），闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W；当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，R2消耗的电功率为1.8W，则当滑片P从a移到b的过程中（ ）
A．电流表示数变化了0.4A
B．电压表示数变化了10V
C．R2消耗的电功率变化了6W
D．电路消耗的总功率变化了8W
18．如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡标有“6V
3W”。闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电压表示数变化了2V，电流表示数变化了0.1A，此时滑动变阻器的功率为P2，且P2＝1.2P1，在保证电路安全的情况下，此过程中（ ）
A．电路的最大总功率为6W
B．电压表示数变化的范围是4V～6V
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为最大值的三分之二
D．灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为4W
二．填空题（共10小题）
19．如图所示，扫地机器人自动清洁做到清扫抛拖一步到位，彻底替代了人的卫生打扫问题。扫地机器人电动机额定电压为12V，正常工作时通过线圈的电流为0.5A，若此电动机线圈的电阻为4Ω，那么这台电动机正常工作1min，线圈产生的热量是
J，电动机消耗的电能是
J。
20．小齐家坡近购买了一辆电动汽车，为了测量电动汽车充电器的功率，晚上11点整，他关闭了家中其他用电器，使用充电器对电动汽车进行充电，同时记下了开始充电时电能表的读数，小齐于翌日早晨发现正好8点完成充电，此时，电能表如图所示，不考虑能量损失，电动汽车充满一次电获得的能量为
kW?h，该汽车充电器的电功率为
W。
21．如图甲所示，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中的线段AB表示，当P位于a端时，R1的电功率为
W。
22．如图所示是某电水壶的内部电路图，R1＝22Ω，R2＝198Ω，其中R1为电热丝；R2为限流电阻，S1是温控开关，电水壶处于加热状态时，开关S2
（选填“闭合”或“断开”），通过电热丝的电流10A。电水壶处于保温状态时，R1正常工作5min产生的热量为
。
23．如图所示的电路中，电源电压都相同，灯泡L1、L2的规格分别为“3V
1.5W”和“4V
2W”。闭合开关S后，两灯都正常发光，其中灯
较亮，滑动变阻器
接入电路的电阻较大，甲、乙两电路的总功率之比P甲：P乙＝
。
24．如图所示，电源电压为9V，小灯泡标有“3V
1.5W”（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器标有“30Ω
1A”，电流表量程为0～0.6A，在保证电路安全工作的前提下，电路中的最大电流为
A，电路消耗的最大功率为
W，滑动变阻器两端的最大电压为
V。
25．将分别标有“6V
3W”和“3V
3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为6V的电源两端，则
（选填“甲”或“乙”）灯更亮；若将两灯并联接在电压可调的电源上，为保证其中一盏灯正常发光，另一盏灯不被烧毁，则此时两灯总功率为
W。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
26．如图电路中，电源电压不变，变阻器最大阻值R2＝20Ω，闭合开关S，在移动变阻器滑片P的过程中，电流表的最小示数为0.3A，而电压表V1的最大示数与最小示数之比为5：3，则R1的最大电功率为
W。
27．如图是电热饮水机电路原理图，已知R1＝100Ω，R2＝20Ω，当开关S1、S2闭合时，饮水机处于
状态（填“保温”或“加热”），饮水机的保温功率与加热功率之比为
。
28．如图所示，电源两端的电压不变，闭合开关，当“6V
6W”小灯泡正常发光时（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器的电阻为R1，电功率为P1，移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡的电功率为1.5W时，滑动变阻器的电阻为R2，电功率为P2，则P1
（选填“＞”“＝”或“＜”）2P2，R2＝
。
三．实验探究题（共2小题）
29．家庭电路中，当电路发生故障时，电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡），放在保险丝位置上，并且断开保险丝，来检查家庭电路中每个支路的情况，如图所示，当S闭合时，再逐一闭合S1、S2、S3（每次只闭合其中的一个开关）时，可能出现下列几种现象，请你根据所提供的现象判断电路的状况（选填：“短路”、“断路”或“正常”）：
（1）L0不亮，说明该支路
。
（2）L0正常发光，说明该支路
。
（3）L0发光呈暗红色，说明该支路
。
（4）家庭电路中所有用电器都工作时，总电阻
（填最大或最小）。
30．小科做“测量小灯泡电功率“的实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电压表、电流表、开关各一个、规格分别为A（10Ω
1A）、B（50Ω
0.5A）的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）本实验应该选择规格为
（选填“A”或“B”）的滑动变阻器；
（2）用笔画线化替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑时电压表变小）；
（3）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数；移动滑片，发现除了电流表示数改变外，其余均无变化。经检查，电压表完好，则故障可能是
。
排除故障后，小明调节滑动变阻器的滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是
W；
（4）小南设计了如图丙所示的电路也完成了该实验，请完成下列填空（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大电阻为R0），
①只闭合开关S、S1，调节R2，使电压表的示数为2.5V。
②接着只闭合开关S、S2，调节
使电压表的示数为
V。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电表的示数为U1，再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2.则小灯泡额定功率的表达式P额＝
（用U额、R0、U1、U2表示）。
四．计算题（共4小题）
31．图甲中的小灯泡标有“2.7V
0.3A”字样，定值电阻R1＝10Ω．R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成，总长度为35cm，其中一段是铜导体，其电阻可忽略不计，另两段导体的阻值与自身长度成正比，P是与R2接触良好并能移动的滑动触头。
（1）小灯泡正常发光时电阻多大？
（2）若只闭合S、S1时，电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示。当x＝15cm时，电路消耗的总功率多大？
（3）若只闭合S与S2，为确保灯丝不被烧坏，滑片P向左移动距离x的变化范围？
32．如图所示，甲是电压力锅，乙是其内部电路的简化图，由温控开关（电阻不计）自动控制加热和保温，先要按下温控开关按钮：到达设定温度后，按钮会自动弹起，电热丝R1和R2的阻值不随温度变化。说明书中的主要信息如表所示。
额定电压
220V
额定加热功率
1210W
额定保温功率
88W
频率
50Hz
容积
5L
（1）求电阻R1和R2的阻值；
（2）求正常工作保温状态时R1的功率；
（3）某次使用压力锅时，10min的加热工作时间内，电路中标有“2000r/kW?h”字样的电能表转盘转了100转，请通过计算说明此时电压力锅是否正常工作。
33．如图所示，图甲是“10V
10W”的灯泡L和电阻R1的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，滑动变阻器上标有“20Ω
2.5A”字样，电源电压恒定。
（1）只闭合开关S1，滑片P位于a端，此时电流表的示数为0.5A。求电源电压。
（2）仍只闭合开关S1，调节滑片P，使灯泡L恰能正常发光，则变阻器R2连入值多少？
（3）同时闭合开关S1和S2，要使整个电路在正常工作状态下消耗的总功率为最大，则此时滑动变阻器连入值应为多少？电路的这个最大功率值是多少？
34．如图甲所示电路，电源电压为24V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，灯泡上标有“12V
6W”的字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。闭合开关S和S1且断开S2时，滑动滑动变阻器的滑片P，电路中的电流I与其接入电路的电阻R的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时，定值电阻R0的功率变化了2.7W（灯泡L的电阻保持不变）。求：
（1）灯泡L的电阻值；
（2）闭合S和S2，断开S1时.在保证电路安全的情况下，滑片P滑动时滑动变阻器的电阻的调节范围；
（3）闭合开关S和S1，断开S2时，在保证电路安全的情况下，当R0的功率最小时，在10min内滑动变阻器消耗的电能为多少J。
参考答案与试题解析
一．选择题（共18小题）
1．关于安全用电，下列做法中正确的是（ ）
A．用湿布擦拭正在工作的电视机
B．家庭电路中保险丝烧断用铜丝替代
C．用电器的金属外壳可以不接地
D．发现有人触电立即切断电源
【解答】解：A、生活用水是导体，用湿抹布擦带电的用电器时，可能会因湿抹布导电而发生触电事故，故A不正确；
B、铜丝的电阻小、熔点高，在电流过大时，产生的热量不容易达到熔点，因此不会熔断，起不到保险的作用，故B不正确。
C、电器金属外壳未接地，漏电时容易发生触电事故，故C不正确；
D、发现有人触电应先断开电源再救人，故D正确。
故选：D。
2．如图所示是家庭电路的一部分，小红对这个电路的认识中正确的是（ ）
A．灯L1、L2是串联的
B．使用电冰箱时应选择插座C
C．图中两只灯L1、L2与其对应控制开关的连接都是正确的
D．如图中AB之间发生断路，则用试电笔检查插座C的各个插孔，试电笔的氖管都不发光
【解答】解：
A、由图可知，灯L1、L2是并联的，故A错误；
B、使用电冰箱时应选择三孔插座C，能将电冰箱的金属外壳与大地接通，避免因意外漏电对人身产生伤害，故B正确；
C、为了保证用电安全，开关应接在火线和灯泡之间；而图中开关接在零线和灯泡之间，所以是错误接法，故C错误；
D、如图中AB之间发生断路，C插座的电路连接正常，试电笔接触C插座的右孔时，氖管会发光，故D错误；
故选：B。
3．如图某家庭电路，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光。拔出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则（ ）
A．仅在电热壶的C、B两点间发生了断路故障
B．仅在电热壶的C、B两点间发生了短路故障
C．仅在导线AB间发生断路故障
D．因插座有接地线，所以发生了上述故障
【解答】解：
A、若电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障，灯仍然可以正常发光，电热壶一开始就应该无法工作，而不是电饭煲的插头插入三孔插座后才停止工作，与题意不相符，故A错误；
B、若是电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障，则保险丝会熔断或空开跳闸，所有用电器都不工作，故B错误；
C、只有导线AB断路，灯仍然可以正常发光，电热壶不能正常工作，同时试电笔插入插座的左、右插孔，此时左孔通过电热壶与火线相连，氖管均能发光，故C正确；
D、因插座用导线接地，没有影响火线与零线，故D错误。
故选：C。
4．甲、乙两个电热器的电阻之比为2：3，通电相同时间产生的热量之比为6：1，则通过甲、乙的电流之比为（ ）
A．3：1
B．1：3
C．3：2
D．2：3
【解答】解：由题意可知，R甲：R乙＝2：3，t甲：t乙＝1：1，Q甲：Q乙＝6：1，
由Q＝I2Rt可得，通过甲、乙的电流之比：
＝＝＝＝。
故选：A。
5．如图所示，灯L1“3V
3W”、灯L2“3V
1.5W”串联在电路中。若灯丝电阻不变，电源电压3V，开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．L1两端电压是3V
B．两灯消耗的总功率是1W
C．通过L1和L2的电流之比是1：2
D．L1和L2的电阻之比是2：1
【解答】解：由电路图可知，开关S闭合后，两灯泡串联。
AD.由P＝UI＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R1＝＝＝3Ω，R1＝＝＝6Ω，
则L1和L2的电阻之比R1：R2＝3Ω：6Ω＝1：2，故A错误；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流I＝＝＝＝A，
L1两端电压U1＝IR1＝A×3Ω＝1V，故A错误；
B.两灯消耗的总功率P＝UI＝3V×A＝1W，故B正确；
C.因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过L1和L2的电流之比是1：1，故C错误。
故选：B。
6．一照明灯泡规格是“220V
40W”，在灯泡两端加上110V电压，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则该灯泡的实际功率为（ ）
A．10W
B．20W
C．50W
D．40W
【解答】解：已知灯泡的额定电压是220V，额定功率是40W，
由P＝可得灯泡的电阻：
R＝＝＝1210Ω；
在灯泡两端加上110V电压时，灯泡的实际功率：
P＝＝＝10W。
故选：A。
7．如图所示，电源电压恒定不变，R为定值电阻，在a、b两接线柱间接上一个标有，“6V
2W”的甲灯泡，闭合开关S后，灯泡恰好正常发光；若在a、b两接线柱间换上一个标有，“6V
3W”的乙灯泡。闭合开关S后，灯泡消耗的电功率（ ）
A．小于3W
B．等于3W
C．大于3W
D．不能确定
【解答】解：根据P＝的变形公式R＝可知，当电压相同时，电功率越大，电阻越小；
所以“6V
3W”的灯泡电阻比“6V
2W”灯泡电阻小；
把乙灯泡接入电路后，灯泡电阻变小，定值电阻阻值不变，
灯泡分压变小，灯泡两端的电压小于6V，
灯泡两端电压小于其额定电压，灯泡的实际功率小于额定功率3W。
故选：A。
8．如图甲所示电路，定值电阻R0与滑动变阻器R1串联。图乙是该滑动变阻器的功率与电流关系的图像（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）。下列判断错误的是（ ）
A．R1的最大阻值为50Ω
B．当电压表示数为8V时，10s内R0消耗的电能是16J
C．电源电压为12V
D．R0的最大功率为2W
【解答】解：由电路图可知，闭合开关后，定值电阻R0与滑动变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
A.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图像可知，电路中的最小电流I＝0.2A，此时R1的电功率P1＝2W，
由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：R1＝＝＝50Ω，故A正确；
BC.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：U＝IR总＝I（R1+R0）＝0.2A×（50Ω+R0）﹣﹣﹣﹣①
由图像可知，电路中的电流I′＝0.4A时，R1的电功率P1′＝3.2W，
此时滑动变阻器两端的电压：U1＝＝＝8V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：U＝U1+I′R0＝8V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R0＝10Ω，U＝12V，故C正确；
当电压表示数为8V时，10s内R0消耗的电能：W0＝U0I′t＝（I′）2R0t＝（0.4A）2×10Ω×10s＝16J，故B正确；
D.当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为R0的简单电路，此时R0的功率最大，
则P0大＝＝＝14.4W，故D错误。
故选：D。
9．将规格为“2.5V
0.3A”的小灯泡L1和规格为“3.8V
0.3A”的小灯泡L2串联，接在3V的电源上，下列判断正确的是（ ）
A．L1的电阻大于L2的电阻
B．两只灯泡都正常发光
C．L1的亮度比L2的亮度更小
D．两只灯泡实际功率相等
【解答】解：（1）由两灯的铭牌可知，两灯的额定电流相同，灯泡L2的额定电压较大，根据R＝可知：R1＜R2，故A错误；
因为串联电路中电流处处相等，由P＝I2R可知，灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率，故C正确、D错误；
（2）已知小灯泡L1的额定电压为2.5V
0.3A，
则该灯泡的电阻：R1＝＝≈8.3Ω，
小灯泡L2的额定电压为3.8V
0.3A，
则该灯泡的电阻：R2＝＝≈12.7Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻为：R＝R1+R2＝8.3Ω+12.7Ω＝21Ω，
将两灯泡串联接在3V的电源上，则通过电路的电流为：I＝＝≈0.14A，可知，两只灯泡都没有在额定电流下工作，所以都不能正常发光，故B错误。
故选：C。
10．小明家的电熨斗能适应不同衣料的熨烫需要，主要因为调温多档开关的巧妙设计。使用时，转动旋钮即可使电熨斗达到所需低温、中温或高温挡。如图甲所示，是电熨斗的原理电路图，图中两根电热丝电阻均为110Ω。旋转开关可改变1、2、3、4四个接点连接情况，如图中的乙、丙、丁所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．电熨斗低温挡工作时，电路总电阻为55Ω
B．旋转开关连接如图乙时，电熨斗为高温挡
C．旋转开关连接如图丙时，电熨斗为低温挡
D．电熨斗高温挡工作5min消耗的电能为1.32×105J
【解答】解：ABD、由图可知：乙图是两电阻丝并联，并联电路总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和，此时电路的总电阻为：R1＝＝＝＝55Ω，此时电路的电阻最小，根据电功率的公式P＝可知，此时的总功率最大，是高温挡，故A错误，B正确；
高温挡工作5min消耗的电能为：W＝Q＝Pt＝×t＝×5×60s＝2.64×105J，故D错误；
C、由丙图可知：电路是只将右侧的一个电阻丝接入电路，电路的总电阻为R＝110Ω；此时电路的电阻大小居中，根据电功率的公式P＝可知，此时的总功率大小居中，是中温挡；
由丁图可知：此时电路是两电阻丝串联，电路的总电阻为R2＝R+R＝220Ω，此时电路的电阻最大，根据电功率的公式P＝可知，此时的总功率最小，是低温挡；
故C错误；
故选：B。
11．如图甲所示的电路中，电源电压可调，L1、L2的额定电压均为6V，L1、L2的I﹣U图像如图乙所示。闭合开关S，逐步调大电源电压至其中一只灯泡首先正常发光，此时（ ）
A．L1正常发光
B．电源电压为12V
C．L1的电阻为200Ω
D．电路总功率为2.4W
【解答】解：A、由图乙可知，两灯泡两端的电压为6V时，通过两灯泡的电流I1＝0.6A、I2＝0.3A，
由电路图可知，两灯泡串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中允许通过的最大电流I＝I2＝0.3A，则L2正常发光，故A错误；
B、由图乙可知，L1两端的电压U1′＝2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U＝U1′+U2＝2V+6V＝8V，故B错误；
C、由欧姆定律可得L1的电阻：
R1＝＝≈6.7Ω，故C错误；
D、电路的总功率：
P＝UI＝8V×0.3A＝2.4W，故D正确。
故选：D。
12．灯泡L1和L2相同都标有“220V
100W”（设灯泡L1和L2的电阻不变，电源电压不变），下列说法不正确的是（ ）
A．灯泡L1的电阻是484Ω
B．闭合S，断开S1，灯泡L2两端的电压是110V
C．S和S1都闭合，灯泡L1不能正常发光将被烧坏
D．两灯泡都发光时，整个电路消耗的总功率是50W
【解答】解：A、根据P＝可得，灯泡L1的电阻：R1＝＝＝484Ω，故A正确；
B、闭合S，断开S1时，两灯泡串联，因为L1和L2都标有“220V
100W”，
所以两灯泡的电阻相等，均为484Ω，
因串联电路中各处的电流相等，所以由U＝IR可知，两灯泡分得的电压相等，
则此时L1两端的电压：
U2＝U＝×220V＝110V，故B正确；
C、S和S1都闭合，电路为灯泡L1的简单电路，灯泡两端的实际电压等于额定电压，灯泡能正常发光，故C错误；
D、两灯泡都亮时两灯泡串联，
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以此时电路消耗的总功率：
P总＝＝＝50W，故D正确。
故选：C。
13．将一台“220V
100W”的电风扇，一个220V
100W”的充电器，一个“220V
100W”的电饭锅，分别接到220V的电源上，在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）
A．电饭锅
B．充电器
C．电风扇
D．一样多
【解答】解：因为电源电压：U＝220V，则三种用电器的实际功率：P＝P额＝100W；
由W＝Pt可知，在相等时间t内，三种用电器消耗的电能相同；
充电器将大部分电能转化为化学能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电饭锅将电能全部转化为内能。
则产生热量最多的是电饭锅。
故选：A。
14．如图所示，灯泡甲、乙均发光，且甲比乙亮，某同学做了如下推论
（1）通过甲灯的电流比乙灯大
（2）甲灯两端电压比乙灯大
（3）甲灯电阻比乙灯大
（4）若将两灯并联，仍然是甲灯比乙灯亮
其中正确的是：（ ）
A．（1）（2）
B．（2）（3）
C．（3）（4）
D．（1）（4）
【解答】解：
（1）由图可知，两灯泡串联，由串联电路的电流特点可知，通过它们的电流相等，故（1）错误；
（2）（3）两灯均发光，且甲灯比乙灯亮，说明甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，且通过它们的电流相等，由P＝I2R可知，甲灯泡的电阻大于乙灯泡的电阻，
由U＝IR可知，甲灯两端电压比乙灯大，故（2）（3）正确；
（4）若将两灯并联，则两灯泡的电压相同，且乙灯泡的电阻较小，由P＝可知，乙灯的实际功率大，则乙灯比甲灯亮，故（4）错误。
故选：B。
15．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
C．将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
D．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
【解答】解：A、当两灯都正常发光时，它们的实际功率都等于各自的额定功率，分别为25W和100W，但由于不清楚各自的工作时间，故无法确定谁消耗的电能多。故A错误；
BD、根据额定电压和额定功率，由P＝可得，甲乙两灯的正常工作的电阻。
R甲＝＝＝1936Ω，
R乙＝＝＝484Ω，
由此可知，两灯均正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻，
当甲乙两灯串联时，根据P＝I2R知，电流相同，甲电阻越大，甲实际功率越大，甲电灯越亮，故B正确、D错误；
C、由乙灯铭牌上的字样可知，当乙灯接入220V电路中正常工作，其额定功率为100W．根据P＝可知，在电阻不变的情况下，功率与电压的平方成正比，当电压变为110V，即为额定电压的，则实际功率就是额定功率的，所以此时的实际功率为：P乙实＝＝＝25W，故C错误。
故选：B。
16．“模拟调光灯”的电路如图甲，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器（20Ω
1A），灯泡L标有“2.5V
1.25W”、调节滑动变阻器测得多组数据，作出U﹣I图线如图乙，下列判断正确的是（ ）
A．随着电压的增加，小灯泡的电阻减小
B．灯泡正常发光时，电路的总功率是2.25W
C．电路中最小电流是0.18A
D．灯泡正常发光时，滑动变阻器接入阻值是10Ω
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
A.由图乙可知，随着电压的增大，通过灯泡的电流增大，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变大，灯丝的温度升高，
由灯泡的电阻随温度的升高而增大可知，灯泡的电阻变大，故A错误；
B.灯泡正常发光时其两端的电压为2.5V，由图乙可知，通过灯泡的电流即电路中的电流I＝IL＝0.5A，
则电路的总功率P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W，故B正确；
C.由I＝可得，灯泡正常发光时的电阻RL＝＝＝5Ω，
因滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流越小，灯泡的实际功率越小，温度越大，其阻值越小，
所以，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的最小电流I小＝＞＝＝0.18A，故C错误；
D.由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压UR＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，
则滑动变阻器接入电路中的电阻R＝＝＝4Ω，故D错误。
故选：B。
17．如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两端点），闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W；当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，R2消耗的电功率为1.8W，则当滑片P从a移到b的过程中（ ）
A．电流表示数变化了0.4A
B．电压表示数变化了10V
C．R2消耗的电功率变化了6W
D．电路消耗的总功率变化了8W
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）因当滑片P在某一端点时电流表示数为0.1A，当滑片P移动至某一位置时电流表示数为0.3A，
所以，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.1A（电路中的最小电流），即滑片位于b端时的电流，
由P＝UI可得，此时滑动变阻器两端的电压：U2＝＝＝10V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：U＝I1R1+U2＝0.1A×R1+10V﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P移动至某一位置时，滑动变阻器两端的电压：U2′＝＝＝6V，
则电源的电压：U＝I2R1+U2′＝0.3A×R1+6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R1＝20Ω，U＝12V；
（2）当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，电路消耗的总功率最大，电压表的示数为零，
则电路中的最大电流：I3＝＝＝0.6A，电路消耗的最大总功率：P大＝UI3＝12V×0.6A＝7.2W，
当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路消耗的总功率最小，电压表的示数最大，
此时电路中的电流：I1＝0.1A，电路消耗的最小总功率：P小＝UI1＝12V×0.1A＝1.2W，电压表的示数：U2＝10V，
则当滑片P从a移到b的过程中：
电流表示数变化了△I＝I3﹣I1＝0.6A﹣0.1A＝0.5A，故A错误；
电压表示数变化了△U2＝U2＝10V，故B正确；
电路消耗的总功率变化了△P＝P大﹣P小＝7.2W﹣1.2W＝6W，故D错误；
（3）当电路中的电流为I时，滑动变阻器两端的电压U2′＝U﹣IR1＝12V﹣I×20Ω，
则滑动变阻器的电功率：
P2＝U2′I＝（12V﹣I×20Ω）I＝20（0.6V×I﹣I2×1Ω）＝20（0.6V×I﹣I2×1Ω﹣0.09W+0.09W）＝1.8W﹣（I﹣0.3A）2×20Ω，
当I＝0.3A时，滑动变阻器的最大功率P2大＝1.8W，
当滑片位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率为0W，
所以，当滑片P从a移到b的过程中，R2消耗的电功率变化了△P2＝P2大＝1.8W，故C错误。
故选：B。
18．如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡标有“6V
3W”。闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电压表示数变化了2V，电流表示数变化了0.1A，此时滑动变阻器的功率为P2，且P2＝1.2P1，在保证电路安全的情况下，此过程中（ ）
A．电路的最大总功率为6W
B．电压表示数变化的范围是4V～6V
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为最大值的三分之二
D．灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为4W
【解答】解：当滑动变阻器滑片P位于某一位置时，小灯泡正常发光，小灯泡此时两端的电压等于额定电压，大小为
6V，
由P＝UI可得通过的电流：
I1＝＝＝0.5A；
设电源电压为U，根据串联电路的电压特点可知：滑动变阻器两端的电压U1＝U﹣UL＝U﹣6V，
则滑动变阻器的电功率P1＝U1I1＝（U﹣6V）×0.5A；
当滑动变阻器滑片P位于某一端点时，电压表示数变化了2V，小灯泡两端电压也变化了2V，小灯泡不损坏，小灯泡此时的电压应低于额定电压，即为：UL′＝U额﹣2V＝6V﹣2V＝4V（若是8V，将被烧坏），电压表示数是增大了2V，滑动变阻器两端的电压增大了2V，则U2＝U1+2V＝U﹣6V+2V＝U﹣4V，
所以滑片位于右端点，电流变小且变化了
0.1A，即此时电路中的电流为：I2＝I1﹣0.1A＝0.5A﹣0.1A＝0.4A，
此时滑动变阻器的电功率：P2＝U2I2＝（U﹣4V）×0.4A；
因为P2＝1.2P1，
所以可得：
（U﹣4V）×0.4A＝1.2×（U﹣6V）×0.5A，
解得电源电压：
U＝10V，
将电源电压分别代入题目中的两种情况：
当滑动变阻器滑片P位于某一位置时，滑动变阻器两端的电压为：U1＝U﹣UL＝10V﹣6V＝4V，则根据欧姆定律可得滑动变阻器连入的电阻：R1＝＝＝8Ω；
当滑动变阻器滑片P位于某一端点（右端点）时，滑动变阻器两端的电压为：U2＝U1+2V＝U﹣6V+2V＝U﹣4V＝10V﹣4V＝6V，
滑动变阻器连入的电阻：R2＝＝＝15Ω，即滑动变阻器的最大阻值为15Ω；
A、在保证电路安全的情况下，灯正常发光，最大电流I最大＝IL＝0.5A，电路的最大总功率：
P最大＝UI最大＝10V×0.5A＝5W，故A错误；
B、灯正常发光时，电压表的示数最小为4V，滑动变阻器滑片处于最右端时，电压表示数最大为6V，则电压表示数变化的范围是4V～6V，故B正确；
C、滑动变阻器的最大阻值为15Ω；小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值R1＝8Ω，则：＝＝，
即：小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为最大值的十五分之八，故C错误；
D、灯正常发光时，电路中电流最大，则滑动变阻器的功率：P1＝U1I最大＝4V×0.5A＝2W，故D错误。
故选：B。
二．填空题（共10小题）
19．如图所示，扫地机器人自动清洁做到清扫抛拖一步到位，彻底替代了人的卫生打扫问题。扫地机器人电动机额定电压为12V，正常工作时通过线圈的电流为0.5A，若此电动机线圈的电阻为4Ω，那么这台电动机正常工作1min，线圈产生的热量是 600 J，电动机消耗的电能是 360 J。
【解答】解：这台电动机正常工作1min，线圈产生的热量：
Q＝I2Rt＝（0.5A）2×4Ω×60s＝60J，
电动机所做的总功：
W＝UIt＝12V×0.5A×60s＝360J。
故答案为：60；360。
20．小齐家坡近购买了一辆电动汽车，为了测量电动汽车充电器的功率，晚上11点整，他关闭了家中其他用电器，使用充电器对电动汽车进行充电，同时记下了开始充电时电能表的读数，小齐于翌日早晨发现正好8点完成充电，此时，电能表如图所示，不考虑能量损失，电动汽车充满一次电获得的能量为 18 kW?h，该汽车充电器的电功率为 2000 W。
【解答】解：（1）由图知，电能表前后示数：W1＝351.5kW?h、W2＝369.5kW?h，
电动汽车充满一次电获得的能量：
W＝W2﹣W1＝369.5kW?h﹣351.5kW?h＝18kW?h；
（2）充电时间t＝1h+8h＝9h，
该汽车充电器的电功率：
P＝＝＝2kW＝2000W。
故答案为：18；2000。
21．如图甲所示，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中的线段AB表示，当P位于a端时，R1的电功率为 0.4 W。
【解答】解：由电路图可知，当闭合开关S，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器滑片P位于b端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.6A，
由I＝可得，电源的电压U＝I大R1＝0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器滑片P位于a端时，接入电路中的电阻最大，此时电压表的示数最大，电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，电压表的示数U2＝4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压U＝I小R1+U2＝0.2A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R1＝10Ω，U＝6V；
当P位于a端时，R1的电功率P1＝I小2R1＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W。
故答案为：0.4。
22．如图所示是某电水壶的内部电路图，R1＝22Ω，R2＝198Ω，其中R1为电热丝；R2为限流电阻，S1是温控开关，电水壶处于加热状态时，开关S2 闭合 （选填“闭合”或“断开”），通过电热丝的电流10A。电水壶处于保温状态时，R1正常工作5min产生的热量为 6600J 。
【解答】解：（1）电水壶器处于加热状态时，R1的电功率最大，由P＝UI＝I2R可知，电路中的电流最大，由I＝可知，电路中的电阻最小；
结合电路图可知，开关S1、S2、S3均闭合时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，R1的功率最大，电热水壶处于加热状态。
（2）当开关S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，R1的电功率最小，电热水壶处于保温状态，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时电路中的电流：I′＝＝＝1A，
R1正常工作5min产生的热量：Q＝（I′）2R1t＝（1A）2×22Ω×5×60s＝6600J。
故答案为：闭合；6600J。
23．如图所示的电路中，电源电压都相同，灯泡L1、L2的规格分别为“3V
1.5W”和“4V
2W”。闭合开关S后，两灯都正常发光，其中灯 L2 较亮，滑动变阻器 R1 接入电路的电阻较大，甲、乙两电路的总功率之比P甲：P乙＝ 1：1 。
【解答】解：（1）灯泡L1、L2规格分别为“3V
1.5W”和“4V
2W”，闭合开关S后，两灯都正常发光，小灯泡的实际电压等于它们的额定电压，实际功率等于其额定功率，因为P1额＜P2额，所以P1实＜P2实，即灯L2较亮；
（2）根据P＝UI知，
两灯泡的额定电流分别为：
I1额＝＝＝0.5A，I2额＝＝＝0.5A，
因为电源电压相同，L1两端的实际电压小于L2两端的实际电压，
根据串联电路电压的规律知，
甲图滑动变阻器两端的电压大于乙图滑动变阻器两端的电压，且两电路的电流相等，根据R＝知甲图滑动变阻器R1接入电路的电阻较大；
（3）甲、乙两电路的总功率之比P甲：P乙＝UI1额：UI2额＝I1额：I2额＝0.5A：0.5A＝1：1。
故答案为：L2；R1；1：1。
24．如图所示，电源电压为9V，小灯泡标有“3V
1.5W”（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器标有“30Ω
1A”，电流表量程为0～0.6A，在保证电路安全工作的前提下，电路中的最大电流为 0.5 A，电路消耗的最大功率为 4.5 W，滑动变阻器两端的最大电压为 7.5 V。
【解答】解：（1）由P＝UI可得，灯泡的额定电流：
IL额＝＝＝0.5A；
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流为I大＝IL额＝0.5A，
则电路消耗的最大功率：
P大＝UI大＝9V×0.5A＝4.5W；
（2）由I＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝6Ω，
滑动变阻器连入电路的电阻最大时，其分担的电压最大，
根据串联电路的分压规律可知：＝，
即：＝，
解得：U滑＝7.5V。
故答案为：0.5；4.5；7.5。
25．将分别标有“6V
3W”和“3V
3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为6V的电源两端，则 甲 （选填“甲”或“乙”）灯更亮；若将两灯并联接在电压可调的电源上，为保证其中一盏灯正常发光，另一盏灯不被烧毁，则此时两灯总功率为 3.75 W。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
【解答】解：由P＝可得，两灯的电阻分别为：
R甲＝＝12Ω，R乙＝＝3Ω，
两个灯泡串联时，串联电路各处电流都相等，由P＝UI的变形公式P＝I2R可知，因为R甲＞R乙，所以P乙＜P甲，故甲灯泡更亮；
两个灯泡并联时，电路电压应选择两个灯泡中电压较小的，所以乙灯泡正常发光，电路电压为U并＝3V，则乙灯泡的实际功率为P乙′＝P额乙＝3W，
甲灯泡的实际功率为＝，
此时两灯总功率为P＝P甲′+P乙′＝3W+0.75W＝3.75W。
故答案为：甲；3.75W。
26．如图电路中，电源电压不变，变阻器最大阻值R2＝20Ω，闭合开关S，在移动变阻器滑片P的过程中，电流表的最小示数为0.3A，而电压表V1的最大示数与最小示数之比为5：3，则R1的最大电功率为 7.5 W。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）因R1为定值电阻，且电压表V1的最大示数与最小示数之比为5：3，
所以，由I＝可得：＝＝＝，
由电流表的最小示数为0.3A可知，电路中的最大电流：I大＝I小＝×0.3A＝0.5A，
由0.5A＜0.6A可知，滑动变阻器接入电路中的电阻可以为零，
此时电源的电压：U＝I大R1＝0.5A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电压表的示数为3V或15V时，电路中的电流最小，则滑动变阻器接入电路中的电阻分别为：
R2＝＝＝10Ω或R2＝＝＝50Ω，
由变阻器最大阻值R2＝20Ω可知，滑动变阻器可以接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：U＝I小（R1+R2）＝0.3A×（R1+20Ω）﹣﹣﹣②
由①②可得：R1＝30Ω，U＝15V；
（2）当电路中的电流最大时，R1的电功率最大，
则P1大＝UI大＝15V×0.5A＝7.5W。
故答案为：7.5。
27．如图是电热饮水机电路原理图，已知R1＝100Ω，R2＝20Ω，当开关S1、S2闭合时，饮水机处于 加热 状态（填“保温”或“加热”），饮水机的保温功率与加热功率之比为 1：6 。
【解答】解：（1）当开关S1、S2都闭合时电路为R2的简单电路，当S1闭合、S2断开时R1与R2串联，
两电阻串联时总电阻最大，所以当开关S，S1都闭合时，电路中的电阻最小，
由P＝可知，电路中的总功率最大，饮水机处于加热状态；
（2）饮水机处于加热状态时，电路为R2的简单电路，则电路的功率：
P加热＝；
饮水机处于保温状态时，R1与R2串联，电路的功率为：
P保温＝，
所以饮水机的保温功率与加热功率之比：
＝＝＝。
故答案为：加热；1：6。
28．如图所示，电源两端的电压不变，闭合开关，当“6V
6W”小灯泡正常发光时（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器的电阻为R1，电功率为P1，移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡的电功率为1.5W时，滑动变阻器的电阻为R2，电功率为P2，则P1 ＜ （选填“＞”“＝”或“＜”）2P2，R2＝ 2R1+6Ω 。
【解答】解：由P＝UI可得，当小灯泡正常发光时电路中的电流为：
I＝IL＝＝＝1A；
则滑动变阻器的电功率：
P1＝U滑1I＝U滑1×1A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
当小灯泡的电功率为1.5W时，由于忽略温度对灯丝电阻的影响，
此时电路中电流为：
I′＝IL实＝＝＝0.5A；
此时灯泡两端的电压：
UL实＝IL实RL＝0.5A×6Ω＝3V；
所以灯泡两端电压减小量：
△UL＝U额﹣UL实＝6V﹣3V＝3V；
由于电源电压不变，则变阻器两端的电压增加量：
△U滑＝△UL＝3V，
所以，此时变阻器两端的电压：
U滑2＝U滑1+△U滑＝U滑1+3V；
则此时滑动变阻器的电功率：
P2＝U滑2I′＝（U滑1+3V）×0.5A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
所以，2P2＝2×（U滑1+3V）×0.5A＝（U滑1+3V）×1A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
比较①③两式可知，P1＜2P2；
（2）滑动变阻器的电阻：
U滑1＝IR1＝1A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
第二次滑动变阻器的电功率：
P2＝I′2R2＝（0.5A）2×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
②④⑤式结合解得：
R2＝2R1+6Ω。
故答案为：＜；2R1+6Ω。
三．实验探究题（共2小题）
29．家庭电路中，当电路发生故障时，电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡），放在保险丝位置上，并且断开保险丝，来检查家庭电路中每个支路的情况，如图所示，当S闭合时，再逐一闭合S1、S2、S3（每次只闭合其中的一个开关）时，可能出现下列几种现象，请你根据所提供的现象判断电路的状况（选填：“短路”、“断路”或“正常”）：
（1）L0不亮，说明该支路 断路 。
（2）L0正常发光，说明该支路 短路 。
（3）L0发光呈暗红色，说明该支路 正常 。
（4）家庭电路中所有用电器都工作时，总电阻 最小 （填最大或最小）。
【解答】解：
（1）当L0不亮时，说明电路是断路状态。
（2）当L0正常发光时，说明L0得到了220V的电压，则该支路发生了短路。
（3）L0发光呈暗红色时，说明L0与L3是串联的，两个灯分得的电压都小于220V，故不能正常发光，反而说明L3是正常的。
（4）在家庭电路中，所有用电器同时工作时，总电流最大，由R＝可知，此时总电阻最小。
故答案为：（1）断路；（2）短路；（3）正常；（4）最小。
30．小科做“测量小灯泡电功率“的实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电压表、电流表、开关各一个、规格分别为A（10Ω
1A）、B（50Ω
0.5A）的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）本实验应该选择规格为
（选填“A”或“B”）的滑动变阻器；
（2）用笔画线化替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑时电压表变小）；
（3）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数；移动滑片，发现除了电流表示数改变外，其余均无变化。经检查，电压表完好，则故障可能是 小灯泡短路 。
排除故障后，小明调节滑动变阻器的滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W；
（4）小南设计了如图丙所示的电路也完成了该实验，请完成下列填空（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大电阻为R0），
①只闭合开关S、S1，调节R2，使电压表的示数为2.5V。
②接着只闭合开关S、S2，调节 R1 使电压表的示数为 2.5 V。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电表的示数为U1，再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2.则小灯泡额定功率的表达式P额＝ （用U额、R0、U1、U2表示）。
【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电流约为：IL＝＝＝0.25A，
灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值：R＝＝＝14Ω，则滑动变阻器应选B；
（2）电压表并联到灯泡的两端，滑片向左滑动时电压表示数变小，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分担的电压变大，变阻器阻值变答，故应接滑片接右下接线柱，把滑动变阻器与电流表串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，实物电路图如图所示：
（3）正确连接好电路，闭合开关，发电流表有示数，则电路为通路，灯泡不亮，电压表无示数，因电压表完好，故障可能是小灯泡短路；
根据绘制成的图乙所示的I﹣U图像，灯在额定电压下的电流为0.2A，由小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（4）①只闭合小灯泡所在支路，即闭合S、S1，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压，即2.5V；
②利用等效替代的方法，只闭合R1所在支路，即闭合S、S2，通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压，即2.5V，此时R1＝RL；
③将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，
在③中，将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1的电压，
根据串联电路电压的规律和欧姆定律有：＝，解得，R1＝﹣﹣﹣﹣﹣①；
小灯泡额定功率的表达式：P额＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②得：P额＝。
故答案为：（1）B；（2）如图；（3）小灯泡短路；0.5；（4）R1；2.5；。
四．计算题（共4小题）
31．图甲中的小灯泡标有“2.7V
0.3A”字样，定值电阻R1＝10Ω．R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成，总长度为35cm，其中一段是铜导体，其电阻可忽略不计，另两段导体的阻值与自身长度成正比，P是与R2接触良好并能移动的滑动触头。
（1）小灯泡正常发光时电阻多大？
（2）若只闭合S、S1时，电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示。当x＝15cm时，电路消耗的总功率多大？
（3）若只闭合S与S2，为确保灯丝不被烧坏，滑片P向左移动距离x的变化范围？
【解答】解：（1）根据铭牌可知：灯泡的额定电压和额定电流，
根据I＝可得灯泡的电阻为：
RL＝＝＝9Ω；
（2）若只闭合S、S1时，R1与R2串联，由图丙可知当滑片在E处时，只有R1连入电路，电路中的电流最大为I最大＝0.6A，
根据I＝可得：电源电压U＝I最大R1＝0.6×10Ω＝6V；
如图丙所示：当x＝15cm时，I＝0.4A，
电路消耗的电功率：P＝UI＝2.4W；
（3）若只闭合S、S2时，由图像可知当滑片在H点时的电流为0.2A；
R1两端的电压为：U1＝IHR1＝0.2A×10Ω＝2V，
滑片在H点时的电阻为：RH＝＝＝20Ω；
滑片P从H端移到E端时出现拐点，由图像可知：
GH＝15cm，FG＝25cm﹣15cm＝10cm，EF＝35cm﹣25cm＝10cm，
中间一段电流无变化，故FG是铜导线，
由图像可知，当滑片P位于F点时，电路中电流I＝0.4A，则总电阻为
R总′＝＝＝15Ω，
则EF段电阻为
REF＝R总′﹣R1＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
EF导体每1cm的电阻为＝0.5Ω；
GH导体的电阻RGH＝REH﹣REF＝20Ω﹣5Ω＝15Ω；
若只闭合S与S2，灯泡与R2串联，当灯正常发光时灯两端电压为2.7V，
所以滑动变阻器U2＝U﹣UL＝6V﹣2.7V＝3.3V，
滑动变阻器的电阻为：R2＝＝＝11Ω；
而REF＝5Ω，RGH＝15Ω，所以GH段接入电路电阻为11Ω﹣5Ω＝6Ω，未接入电路部分电阻为9Ω，由GH＝15cm、RGH＝15Ω知，GH部分每1cm长电阻为1Ω，所以滑片移动的最大距离为：9Ω×＝9cm，故x≤9cm。
答：（1）小灯泡正常发光时电阻9Ω；
（2）当x＝15cm时，电路消耗的总功率为2.4W；
（3）若只闭合S与S2，为确保灯丝不被烧坏，滑片P向左移动距离x的变化范围是x≤9cm。
32．如图所示，甲是电压力锅，乙是其内部电路的简化图，由温控开关（电阻不计）自动控制加热和保温，先要按下温控开关按钮：到达设定温度后，按钮会自动弹起，电热丝R1和R2的阻值不随温度变化。说明书中的主要信息如表所示。
额定电压
220V
额定加热功率
1210W
额定保温功率
88W
频率
50Hz
容积
5L
（1）求电阻R1和R2的阻值；
（2）求正常工作保温状态时R1的功率；
（3）某次使用压力锅时，10min的加热工作时间内，电路中标有“2000r/kW?h”字样的电能表转盘转了100转，请通过计算说明此时电压力锅是否正常工作。
【解答】解：（1）根据表格信息可知，电路额定电压为220V，额定加热功率为1210W，
当温控开关闭合，电路中只有R1工作，此时电路为加热电路，其额定功率为1210W，
根据P＝可得：电阻R1＝＝＝40Ω；
根据表格信息可知，电路额定保温功率为88W，当温控开关断开，电路中R1和R2的串联，此时电路为保温电路，其额定功率为88W，
根据P＝可得：此时电路的总电阻R总＝＝＝550Ω，
由于串联电路中总电阻等于各用电器电阻之和，
所以R2＝R总﹣R1＝550Ω﹣40Ω＝510Ω；
（2）正常工作保温状态时，电路中R1和R2的串联，根据P＝UI可得：
保温时电路中电流I'＝＝＝0.4A，
P1'＝I'2R1＝（0.4A）2×40Ω＝6.4W；
（3）电路中电能表标有“2000r/kW?h”字样，说明每消耗1kW?h电表转盘要转动2000r，每转动1r所消耗的电能为kW?h，那么电能表转盘转了100转所消耗的电能为W＝100×kW?h＝kW?h，
工作时间t＝10min＝h，
则功率P'＝＝＝0.3kW＝300W＜1210W，
说明没有正常工作。
故答案是：
答：（1）电阻R1和R2的阻值分别为40Ω、510Ω；
（2）正常工作保温状态时R1的功率是6.4W；
（3）此时电压力锅不是正常工作。
33．如图所示，图甲是“10V
10W”的灯泡L和电阻R1的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，滑动变阻器上标有“20Ω
2.5A”字样，电源电压恒定。
（1）只闭合开关S1，滑片P位于a端，此时电流表的示数为0.5A。求电源电压。
（2）仍只闭合开关S1，调节滑片P，使灯泡L恰能正常发光，则变阻器R2连入值多少？
（3）同时闭合开关S1和S2，要使整个电路在正常工作状态下消耗的总功率为最大，则此时滑动变阻器连入值应为多少？电路的这个最大功率值是多少？
【解答】解：（1）只闭合开关S1、滑片P位于a端时，灯泡L与R2的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，
由图甲可知，电流表的示数为0.5A时，灯泡L两端的电压UL＝2V，
由I＝可得，R2两端的电压：U2＝IR2大＝0.5A×20Ω＝10V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：U＝UL+U2＝2V+10V＝12V；
（2）只闭合开关S1时，灯泡L与R2串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡L恰能正常发光，
所以，由图甲可知，通过灯泡的电流为1A，即此时电路中的电流I′＝IL＝1A，
此时滑动变阻器两端的电压：U2＝U﹣UL额＝12V﹣10V＝2V，
则变阻器R2连入值：R2＝＝＝2Ω；
（3）由图甲可知，当R1两端的电压U1＝3V时，通过的电流I1＝0.3A，
R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，
同时闭合开关S1和S2，灯泡L与R1并联后再与R2串联，电流表测干路电流，
调节滑片P使灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，并联部分两端的电压：U并＝UL额＝10V，
此时通过灯泡的电流IL＝1A，通过R1支路的电流I1′＝＝＝1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流I″＝IL+I1′＝1A+1A＝2A，
此时滑动变阻器两端的电压：U2′＝U﹣U并＝12V﹣10V＝2V，
则滑动变阻器接入电路中的电阻：R2′＝＝＝1Ω，
电路的最大功率值：P大＝UI″＝12V×2A＝24W。
答：（1）电源电压为12V；
（2）只闭合开关S1，调节滑片P，使灯泡L恰能正常发光时变阻器R2连入值为2Ω；
（3）同时闭合开关S1和S2，滑动变阻器连入值为1Ω时，电路消耗的总功率最大，最大为24W。
34．如图甲所示电路，电源电压为24V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，灯泡上标有“12V
6W”的字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。闭合开关S和S1且断开S2时，滑动滑动变阻器的滑片P，电路中的电流I与其接入电路的电阻R的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时，定值电阻R0的功率变化了2.7W（灯泡L的电阻保持不变）。求：
（1）灯泡L的电阻值；
（2）闭合S和S2，断开S1时.在保证电路安全的情况下，滑片P滑动时滑动变阻器的电阻的调节范围；
（3）闭合开关S和S1，断开S2时，在保证电路安全的情况下，当R0的功率最小时，在10min内滑动变阻器消耗的电能为多少J。
【解答】解：（1）根据P＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝24Ω；
（2）由图可知，当闭合S和S2，断开S1时，灯泡L与动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
灯泡L正常工作时的电流为IL额＝＝＝0.5A，已知电流表量程为0～0.6A，
则为保证电路安全，电路中电流最大为0.5A，此时滑动变阻器连入阻值最小，
R最小＝R总最大﹣RL＝﹣RL＝﹣24Ω＝24Ω，
已知电压表量程为0～15V，则当电压表示数为15V时，滑动变阻器连入阻值最大，
由串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知：
此时电路中的电流：I最小＝＝＝＝0.375A，
所以根据I＝可得滑动变阻器连入的最大值为：
R最大＝＝40Ω，
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为：24Ω～40Ω；
（3）闭合开关S和S1，断开S2时，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
则滑动变阻器接入电路中的为R1和5R1时，根据电阻的串联特点和欧姆定律可得电路中的电路中的电流分别为：
I1＝，I2＝，
由图乙可知，当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时对应电电流表的示数分别为2IR、IR，
即：I1＝2IR，I2＝IR，则：I1＝2I2，
所以，＝2×，
解得：R0＝3R1；
由于P＝I2R可得定值电阻R0的功率变化量：
△P0＝I12R0﹣I22R0＝（2I2）2R0﹣I22R0＝3I22R0＝3×（）2R0＝3×（）2R0＝，
已知定值电阻R0的功率变化了2.7W，则：
＝2.7W，
解得：R0＝＝＝90Ω；
根据P＝可知当R0两端的电压最小时功率最小，由于电压表量程为0～15V，所以滑动变阻器两端的电压最大为15V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压最小为：
U0最小＝U﹣UR大＝24V﹣15V＝9V，
则电流为I最小′＝＝＝0.1A，
此时滑动变阻器连入电路的电阻R′＝＝＝150Ω＜200Ω，
所以，电路中最小电流为I最小′＝0.1A，
则滑动变阻器消耗的电能W滑＝UR大I最小′t＝15V×0.1A×10×60s＝900J。
答：（1）灯泡L的电阻值为24Ω；
（2）闭合S和S2，断开S1时.在保证电路安全的情况下，滑片P滑动时滑动变阻器的电阻的调节范围为24Ω～40Ω；
（3）闭合开关S和S1，断开S2时，在保证电路安全的情况下，当R0的功率最小时，在10min内滑动变阻器消耗的电能为900J。
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精品试卷·第
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